ДНК может оказаться не единственной генетической молекулой

Международная команда ученых использовала современные вычислительные методы для анализа «химического соседства» аналогов нуклеиновых кислот. Группа пришла к выводу, что ДНК может оказаться одной из миллиона возможных генетических молекул.

Исследование было проведено специалистами Токийского технологического института, Немецкого аэрокосмического центра и Университета Эмори, сообщает eurekalert.org. Его выводы представлены в Journal of Chemical Information and Modeling.

Ученые обнаружили более миллиона вариантов, предполагающих существование богатой неисследованной химической вселенной, связанной с фармакологией, биохимией и попытками понять происхождение жизни. Обнаруженные молекулы можно модифицировать для получения широкого спектра компонентов препаратов.

«В биологии существуют 2 нуклеиновые кислоты и, вероятно, 20-30 аналогов. Мы хотели выяснить, существуют ли другие структуры. Неожиданно их оказалось очень много», — сказал профессор Джим Кливс из ТТИ.

За хранение генетической информации отвечают ДНК и РНК. Похожие молекулы используют вирусы. Ученые давно интересовались причиной такой ограниченности. По одной из версий, биология остановилась на этих молекулах, как на лучших вариантах, в ходе эволюции.

Нуклеиновые кислоты – цель для многих препаратов, мешающих передавать наследственные данные. Организмы с небольшими геномами, вроде вирусов, используют похожие молекулы для копирования себя. Это позволяет воздействовать на процесс нуклеотидами или нуклеозидами. Аналоги веществ являются основой противораковых препаратов, лекарств от ВИЧ, других инфекций.

«Попытки понять природу наследственности – базовое исследование с потенциальными практическими применениями», — отметил бывший сотрудник ТТИ, профессор Нанкинского университета Крис Бутч.

Авторы предполагают, что такие аналоги нуклеиновых кислот могли обеспечить существование жизни до их формирования.

«Подобные генетические системы способны появиться в других средах, включая планеты и луны. Они могут расширить наше понимание биологических концепций, указать на новые направления эволюции», — сказал доктор Джей Гудвин из Университета Эмори.

Проект позволил рассчитать свойства молекул до их создания, значительно упростив работу химиков.