Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Hipoteza tzw. świata RNA, zgodnie z którą pierwsze formy życia na Ziemi wykorzystywały cząsteczki RNA zarówno jako nośnik informacji genetycznej, jak i cząsteczki o charakterze enzymów, jest jedną z najpopularniejszych teorii dotyczących początków życia na naszej planecie. Najnowsze dane, dostarczone przez włoskich naukowców, dodatkowo umacniają wiarygodność tej hipotezy.

Zespół prof. Ernesto Di Mauro z rzymskiego uniwersytetu La Sapienza analizował zachowanie cyklicznych nukleotydów - związków blisko spokrewnionych z jednostkami budulcowymi RNA. Włoscy naukowcy chcieli sprawdzić, czy cząsteczki tych substancji mogą przejść spontaniczną polimeryzację, której produktem byłyby cząsteczki RNA.

Jak wykazano podczas serii prostych eksperymentów, do samoczynnego zajścia syntezy RNA wystarczyło podgrzanie środowiska, w którym przebywały cykliczne nukleotydy. Po podgrzaniu wodnego roztworu tych cząsteczek do temperatur z zakresu od 40 do 90 °C okazało się, że możliwe jest powstanie polimerów RNA o długości przekraczającej 120 nukleotydów

W badanych przypadkach zsyntetyzowane cząsteczki były co prawda zbudowane zaledwie z jednego typu nukleotydów (a nie z czterech, jak cząsteczki RNA występujące w organizmach żywych), lecz fakt zaobserwowania spontanicznej syntezy łańcuchów RNA oznacza przełom w badaniach zarówno nad chemicznymi właściwościami tego związku, jak i nad początkami życia na Ziemi.

Odkrycie dokonane przez zespół prof. Di Mauro jest kolejną ważną przesłanką na rzecz prawdziwości hipotezy o świecie RNA. Jest ono tym ważniejsze, że cykliczne nukleotydy także mogą powstawać spontanicznie, zaś substratami do ich syntezy są proste związki, które mogły występować na Ziemi kilka miliardów lat temu. Wiele wskazuje więc na to, że powstanie życia na naszej planecie zawdzięczamy... serii stosunkowo prostych reakcji chemicznych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Każde takie odkrycie to kolejny gwóźdź do trumny kreacjonizmu. Bardzom rad. ;)

Chętnie widziałbym kategorię z newsami tego typu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ech, w końcu gnębienie kreacjonizmu nie jest zasadniczym celem nauki... Dla mnie tu ważniejsza jest wskazówka na temat lokalizacji świata RNA.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tyle że tego typu argumenty działają praktycznie tylko na ludzi którzy już wcześniej nie mieli co do tego wątpliwości ...

Jakoś nie czułem tego problemu dopóki nie porozmawiałem ostatnio ze swoją daleką kuzynką - z jednej strony bardzo inteligentna, wydała zbiorek wierszy, jeździła w liceum na międzynarodowe konferencje z fizyki ... z drugiej została wychowana na zielonoświątkowca (chyba dopiero w liceum poszła do szkoły) ... no i się dowiaduję że dinozaury to owszem żyły - przed potopem (z 5000 lat temu...), albo np. że mają teorię że to małpy pochodzą od ludzi uprawiających kazirodztwo ;) (zresztą chyba nic dziwnego po tej arce...)

Problem w tym że tak ich wyszkolili że może nawet czasem przyjmie argument, np. uznają ewolucję wewnątrzgatunkową ... jednak całościowy obraz jest po prostu na nie odporny ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rośliny przewidują porę dnia, kiedy napadną na nie chmary głodnych owadów i przygotowują się, by je odstraszyć, uruchamiając hormonalną broń.
      Kiedy przechodzisz obok roślin, nie wyglądają, jakby cokolwiek robiły. Intrygująco jest obserwować całą tę aktywność na poziomie genetycznym. To jak przyglądanie się oblężonej fortecy w stanie pełnej mobilizacji - opowiada prof. Janet Braam z Rice University, dodając, że naukowcy od dawna wiedzieli, że rośliny dysponują zegarem biologicznym, który pozwala im mierzyć czas bez względu na warunki oświetleniowe. Liście niektórych roślin podążają np. za przesuwającym się po nieboskłonie słońcem, a nocą "resetują się", zwracając się w kierunku wschodu.
      Ostatnimi czasy biolodzy ustalili, że aż ok. 1/3 genów rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana) jest aktywowanych przez rytm okołodobowy. Zastanawialiśmy się, czy niektóre z tych regulowanych rytmem okołodobowym genów mogą pozwalać na przewidywanie ataków owadów w sposób analogiczny do przewidywania świtu - opowiada Michael Covington (obecnie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis).
      Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, studentka Danielle Goodspeed zaprojektowała eksperyment. Wykorzystała 12-godzinny cykl świetlny. W ten sposób zaprogramowała zegary biologiczne roślin i gąsienic błyszczki ni (Trichoplusia ni), które żywią się liśćmi A. thaliana. Połowę roślin umieszczono z gąsienicami przyzwyczajonymi do regularnego i takiego samego jak one cyklu dzień-noc, natomiast reszta rzodkiewników stykała się z gąsienicami z przesunięciem faz - ich zegary były ustawione na dzień, który przypadał na porę będącą dla rzodkiewników nocą itd.
      Odkryliśmy, że rośliny wyregulowane na tę samą fazę co gąsienice błyszczki były stosunkowo oporne, natomiast okazy z przesunięciem faz ulegały zniszczeniu przez żerujące na nich gąsienice.
      Razem z Wassimem Chehabem Goodspeed badała akumulację hormonu jasmonianu, wykorzystywanego przez rośliny do wytwarzania metabolitów wpływających na żerowanie owadów (pod wpływem uszkodzenia mechanicznego następuje skok syntezy jasmonidów, a następnie uruchomienie biosyntezy enzymów odpowiedzialnych za gromadzenie się fitoaleksyn oraz inhibitorów proteinaz; blokują one aktywność proteinaz owadów, którym odcina się w ten sposób dostęp do białek rośliny). Naukowcy stwierdzili, że w ciągu dnia, gdy gąsienice T. ni są najbardziej napastliwe, rzodkiewniki nasilają produkcję hormonu. Okazało się, że rośliny wykorzystują zegar biologiczny do wytwarzania innych związków obronnych, np. zapobiegających infekcjom bakteryjnym.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcom z The Scripps Research Institute (TSRI) udało się ukończyć syntezę związku, który może dać początek nowej klasie środków przeciwbólowych. Konolidynę wyizolowano po raz pierwszy w 2004 roku z kory Tabernaemontana divaricata. Roślinę tę wykorzystuje się w tradycyjnej medycynie chińskiej, tajlandzkiej oraz indyjskiej.
      W artykule, który ukazał się w piśmie Nature Chemistry, naukowcy zdefiniowali chemiczne metody pozyskiwania znaczących ilości rzadkiego produktu naturalnego. Dane z badań na modelu mysim pokazują, że syntetyczna konolidyna jest tak skuteczna pod względem usuwania bólu ostrego i zapalnego jak morfina, wywołując przy tym o wiele mniej (jeśli w ogóle) efektów ubocznych.
      Morfina powoduje różne skutki uboczne. Niektóre są po prostu nieprzyjemne, inne potencjalnie śmiertelne. Należą do nich mdłości, chroniczne zatwardzenie, uzależnienie czy depresja oddechowa (stłumienie oddychania).
      W Indiach, Tajlandii i Chinach ekstrakt z liści T. divaricata stosuje się jako środek przeciwzapalny na rany, a korzenie żuje się na ból zęba. Inne części rośliną są wykorzystywane do leczenia chorób skóry oraz nowotworów.
      Pracami nad syntezą konolidyny, które trwały od 2008 r., kierował prof. Glenn Micalizio. Było to konieczne, ponieważ z rośliny nie dało się pozyskać takich ilości substancji, by badać jej właściwości. W końcu zespół doszedł do 9-etapowej metody pozyskiwania konolidyny; punktem wyjścia była łatwo dostępna pirydyna. Później przyszedł czas na ocenę farmakologiczną. Badania prowadzone na gryzoniach w laboratorium prof. Laury Bohn wykazały, że choć konolidyna wykazuje niskie powinowactwo do receptorów opiatowych, działa niemal tak silnie jak morfina. Nowy syntetyczny związek tłumił ból ostry i pochodzenia zapalnego, pokonywał też łatwo barierę krew-mózg i był obecny w stosunkowo dużych stężeniach we krwi oraz mózgu do 4 godzin po wstrzyknięciu. Zwierzęta zachowywały się normalnie i nie były pobudzone.
      Bohn ujawnia, że choć wiadomo już trochę o możliwościach sztucznej konolidyny, nadal nie wyjaśniono sposobów jej działania. Po przejrzeniu ponad 50 [konkretnie 55] prawdopodobnych celów komórkowych nadal nie rozszyfrowaliśmy podstawowego mechanizmu.
      Brak efektów ubocznych stanowi, wg Amerykanów, obosieczny miecz. Brak skutków ubocznych czyni z konolidyny świetną kandydatkę do rozwijania, z drugiej jednak strony skutki uboczne mogłyby coś powiedzieć o działaniu związku na poziomie molekularnym. Syntetyczna konoidyna nie działa na żadne receptory związane z opiatami, a także na receptory głównych neuroprzekaźników.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      To z pewnością jedno z najbardziej sensacyjnych odkryć ostatniego czasu. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Monachium nie tylko teoretycznie, ale praktycznie pokazał, w jaki sposób DNA może replikować się bez udziału żywych organizmów.
      Obok zagadki powstania metabolizmu, o której rozwiązaniu niedawno pisaliśmy, zagadka: co było pierwsze, DNA, czy życie stanowiła jedną z największych tajemnic powstania życia. Żaden organizm nie może się powielać bez DNA, a DNA może powielać się tylko w żywych organizmach. Przynajmniej do tej pory tak sądzono. Praca i eksperymenty, jakie przeprowadzili Christof Mast i Dieter Braun z Uniwersytetu im. Ludwiga Maximiliana w Monachium pokazały, że DNA może powielać się i różnicować w całkiem prostych warunkach. Kluczem okazały się głębokomorskie wulkaniczne kominy hydrotermalne. Jak jakiś czas temu pisaliśmy, zdziwienie naukowców budził fakt, że w warunkach, jakie tam panują - ekstremalne temperatury, ciśnienie i przesycenie wody związkami chemicznymi - bujnie kwitnie tam życie. Dziś okazuje się, że to być może właśnie tam życie powstało.
      Hydrotermalne ujścia, zwane kominami znaleźć można na głębokim oceanicznym dnie, tam, gdzie rozstępują się płyty tektoniczne, powodując wysoką aktywność wulkaniczną. Z dna wydobywa się lawa, wrząca woda (powyżej 350°C), przesycona związkami chemicznymi: amoniakiem, metanem, czy siarczkami metali, które odkładają się, tworząc podwodne struktury. Dziś można powiedzieć, że obecność życia w takich warunkach nie tylko nie powinna dziwić, ale powinna być oczywista. Być może stąd pochodzimy.
      W takich warunkach występują porowate skały bogate w magnez. Magnezowe skały reagują z wodą, tworząc ciepło, które powoduje konwekcję - unoszenie się cieplejszej wody i opadanie chłodniejszej - w tych właśnie mikroskopijnych skalnych porach. Ponieważ ściana takiego miniaturowego naczynia znajdująca się bliżej gorącego komina jest cieplejsza od przeciwległej, woda może krążyć „w kółko", tworząc naturalne urządzenie mieszające. W takim naczyniu mogłyby gromadzić się nukleotydy, nici DNA i polimeraza, których ciągłe mieszanie sprzyjałoby zagęszczaniu i powielaniu się. Ten model obala jedną z największych wątpliwości, mówiącą, że w zagęszczenie tych elementów w pierwotnym oceanie nie mogło być wystarczająco wysokie, żeby pozwolić na ich skuteczne oddziaływanie.
       
      Jak to działa?
       
      Proces wygląda tak: unoszące się podwójne DNA jest „rozrywane" na pojedyncze nici przez podwyższoną temperaturę. Po chłodniejszej stronie polimeraza powoduje doklejanie swobodnych nukleotydów do pojedynczej nici DNA, w miarę opadania zwiększa się ich koncentracja, co sprzyja szybszej odbudowie podwójnej helisy, która za chwilę może być znów uniesiona po gorącej stronie. W ten sposób stopniowo zwiększa się zagęszczenie fragmentów DNA, powstają coraz to nowe kopie. Model wyjaśnia też, jak może dochodzić do rekombinacji, czyli mieszania nici DNA, powodując powstawanie nowych wariantów. Wystarczy, że „produkty" naturalnego replikatora zawędrują do sąsiednich, gdzie podobny proces wykształcił odmienne nici DNA. Taka wędrówka może się odbywać zapewne na wiele sposobów, ale uczeni proponują konkretny środek transportu: kwasy tłuszczowe. W zeszłym roku naukowcy z Harvardu odkryli, że w warunkach cieplnej konwekcji - które przecież właśnie panują w interesującym nas miejscu - kwasy tłuszczowe tworzą błony. Błony takie zaś stanowią doskonałą pułapkę na unoszące się w wodzie nici DNA, mogą je zagęszczać i przenosić w inne miejsca.
      Nie jest to już tylko model teoretyczny, bowiem zespół monachijskiego uniwersytetu odtworzył wspomniane warunki w laboratorium. Niewielkie rurki, długie zaledwie na półtora milimetra, napełniono materiałem: niciami DNA, polimerazą i nukleotydami. Podgrzewano je z jednej strony przy pomocy lasera, aby wywołać konwekcyjne mieszanie zawartości. Bingo, okazało się, że rzeczywiście w takich warunkach DNA się powiela. W doświadczeniu nowa kopia pojawiała się co 50 sekund.
      Ewolucja miała miliardy lat i miliardy takich naczynek. W ten sposób dołożono nową cegiełkę do obrazu „jak powstało Życie na Ziemi". Może nieprędko ten obraz będzie kompletny, ale kiedyś to nastąpi.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Geofizycy z waszyngtońskiej Carnegie Institution udowodnili, że w warunkach panujących pod powierzchnią Ziemi możliwe jest zajście syntezy metanu (CH4) z materii nieorganicznej. Oznacza to ni mniej, ni więcej, że znaczna część zasobów ropy i gazu ziemnego na naszej planecie mogła powstać w procesach niezależnych od ilości dostępnej biomasy, a do tego proces ten może trwać nieustannie aż do dziś.
      Autorzy studium, kierowani przez Anuraga Sharmę, przeprowadzili serię doświadczeń symulujących warunki panujące pod powierzchnią Ziemi. W specjalnie przygotowanej aparaturze testowano różne mieszanki substancji i poddawano je ekstremalnym warunkom: ciśnieniom sięgającym 8 GPa oraz temperaturom do 1500°C.
      Jak się okazało, w wielu sytuacjach uwzględnionych przez eksperymentatorów dochodziło do powstawania metanu w sposób niezależny od obecności organizmów żywych oraz związków, których powstanie byłoby niemożliwe bez ich udziału.
      Synteza zachodziła szczególnie wydajnie, gdy w mieszaninie reakcyjnej obecny był kwas mrówkowy (związek organiczny, który może powstać w głębi Ziemi na drodze abiotycznej syntezy) oraz tlenek żelaza (substancja występująca pospolicie pod powierzchnią naszej planety), które silnie sprzyjały syntezie CH4 z pospolitych substancji, takich jak woda, grafit, CO2 czy wodór. Co więcej, symulowane warunki odpowiadają tym panującym w płaszczu i dolnych warstwach skorupy Ziemi, co sugeruje, że synteza metanu może wciąż zachodzić pod naszymi stopami.
      Eksperyment przeprowadzony przez zespół z Carnegie Institution potwierdza, że zasoby ropy i gazu znajdujące się pod powierzchnią Ziemi mogły (i wciąż mogą) powstawać niezależnie od organizmów żywych. Jeżeli jest to prawda, prognozy na temat światowych rezerw paliw kopalnych mogą wymagać gruntownej korekty.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bardzo krótkie cząsteczki RNA, uznawane dotychczas za pośrednie produkty rozpadu większych cząsteczek tego związku, okazują się zadziwiająco trwałe - donoszą badacze z University of Pittsburgh. Mało tego - najprawdopodobniej odgrywają one istotną rolę w fizjologii komórki.
      Cząsteczki, o których mowa, nazwano niezwykle krótkimi RNA (ang. unusually small RNAs - usRNA). Nic dziwnego - ze swoją długością wynoszącą zaledwie około 15 nukleotydów są one krótsze nawet od słynnych siRNA, za odkrycie funkcji których przyznano w 2006 r. Nagrodę Nobla.
      Choć z obecności usRNA w komórkach zdawano sobie sprawę od co najmniej kilku lat, dotychczas uznawano je za nieaktywne biologicznie produkty pośrednie rozpadu większych cząsteczek. Dopiero naukowcy z Pittsburgha postanowili przyjrzeć się im dokładniej. Jak się okazuje, przeczucia ich nie zawiodły - analizowane cząsteczki odgrywają ważną rolę w regulacji licznych procesów fizjologicznych.
      Jak wykazała analiza sekwencji nukleotydów usRNA, wiele z nich posiada na jednym z końców bardzo podobne względem siebie (lub, jak mawiają biolodzy, konserwatywne) odcinki, co skłoniło naukowców do przypuszczenia, że może to wynikać z istnienia konretnego zastosowania dla tych cząsteczek. Rzeczywiście, po pewnym czasie zaobserwowano, że niektóre cząsteczki usRNA wchodzą w bezpośrednią interakcję z białkami biorącymi udział w regulacji aktywności wielu genów. 
      Jakby tego mało, usRNA okazały się zadziwiająco trwałe zarówno pod względem chemicznym, jak i z punktu widzenia oporności na degradację przez enzymy. Dość mocno sugeruje to, że nie są one tylko marnym produktem rozpadu aktywnych biologicznie rodzajów RNA, lecz same także mają własne zadania do wykonania.
      Te odkrycia sugerują, że usRNA są zaangażowane w procesy biologiczne i że powinniśmy je dalej badać, uważa dr Bino John, jeden z autorów odkrycia. Dodaje przy tym, że dokładne zrozumienie natury tych cząsteczek może pozwolić na opracowanie metod diagnostyki oraz leczenia licznych chorób.
×
×
  • Create New...