RNR pasaulio hipotezė
-
Upload
ingrida-olendraite -
Category
Science
-
view
111 -
download
8
description
Transcript of RNR pasaulio hipotezė
RNR pasaulio hipotezė
Ingrida OlendraitėMolekulinė biologija, IV k.
Vilniaus universitetas
2014 lapkričio 4d.
Evoliucijos teorija Molekulinė biologija
RNR pasaulio hipotezė
Saulės sistemai – 4,6mlrd. metų
RNR pasaulis – ~3,8mlrd. metų
Paprastos ląstelės – 3,6mlrd. metų
Istorinė perspektyva
• Walter Gilbert (1986m)• M. Eigen (1971m); L. Orgel and F. Crick (1973m)
• Ribozimų atradimas (Kruger et al., 1982m)• Nobelio prizas medicinoje: T.Cech ir S. Altman (1989)
Višta
Kiaušinis
Genetinės informacija
Fermentinis aktyvumas
RNR prieš DNR
• DNR: stabili – ilga molekulė.• DNR: lengviau taisoma (reparacija)• Sintezė (HCHO, ribozė, deoksiribozė)• Dviguba spiralė • Timinas vietoj Uracilo
RNR tinkamumas
• Katalitinė ir informacijos perdavimo savybės• Trumpų oligonukleotidų susiformvimas
Oligonukleotidų formavimasis
• Spontaninis procesas
• Primityvios sąlygos Imp (Lohrmann ir Orgel, 1973m)
• Imp + poli(nt) matrica oligonukleotidai (Inoue ir Orgel, 1982; 1983)
• Oligonukleotidai jau gali įgyti antrines, ilgesni – tretines struktūras.
RNR formavimas(is)
• ME (Sawai, 1976) ir CL reakcijos (Ferris ir Ertem, 1992)• >10nt oligonukleotidai• Imp pertekliuje – CL reakcijasuformuoja 50nt (Ferris et al., 1996)
• TD reakcija 40nt RNR matrica(Inoue ir Orgel, 1982; Joyce et al., 1987)
RNR formavimas(is)
TD reakcija – (template-directed formation of RNA)primityvus RNR polimerazės modelis
• PolyC matrica PolyG (TD ir CL+ Al reakcijos)
• CY reakcija – oligonukleotidų ciklizacija
Biopolimerų formavimas(is)
Sintezei svarbu jog būtum teisingame tirpiklyje, teisingoje planetoje ir pakankami netoli nuo vietinės žvaigždės. Monomerai
patys turi naudingas savybes, ypatingai purinai ir pirimidinai naudojantys Watsono-Cricko
bazių poravimosi principą.
Aplinkos įtaka
• Aukštos temperatūros įtaka– Vandeniliniai ryšiai; Hidrofobinės sąveikos
• Sintezė palengvinama: baltymais, Me, moliu
• Oligonukleotidai formuojasi lengviau nei oligopeptidai
• 0,1-1% baltymų sintezės išeiga (Imai et al., 1999)
RNR pasaulio molekulinės fosilijos
• Prie-iRNR splaisingo kompleksas• tRNR, aminoacil-tRNR sintetazės• Transliacijos komplekso atsiradimas –
Ribosoma
• Peptidinio ryšio katalizė
Nobelprize.org
• Nobelio premija: T. A.Steitz (2009)
Išvados
• RNR molekulės yra labiau tinkamos nei baltymų savarankiškam vystymuisi
• RNR yra gebanti save replikuotis ir mutuoti, pernešti genetinę informaciją, vykdyti metabolizmą, atlikti fermentines funkcijas biomolekulė.
• RNR yra potenciali pirmoji savita gyvybės forma• RNR evoliucija ir atranka yra stebima in vitro• RNR yra tinkamiausia molekulė tuometinėms
Žemėje egzistavusioms sąlygoms
Literatūros šaltiniai
• Gilbert W, Origin of life: The RNA world. Nature, vol.319, 20th February 1986• Muriel Gargaud, Herve Martin, Lopez-Garcia P, Montmerle T, Pascal R, Gargaud M, Martin H, Lopezarcia P.,
Young Sun, Early Earth and the Origins of Life. Lessons for Astrobiology. Springer, 2012• Seckbach J. (editor), Genesis – In the beginning. Precursors of Life, Chemical Models and Early
Biological evolution. Vol.22, Springer, 2012– Kawamura K, Reality of the emergence of life-like systems from simple prebiotic polymers on
primityve earth. Japan• Andrew M . S, Astrochemistry (from astronomy to astrobiology). Exeter, John Wiley & Sons, Ltd,
2006,253-265psl.• Plaxco K.W, Gross M, Astrobiology: A Brief Introduction. JHU Press, 2006• Vazquez M., Palle E., Rodriguez P.M, The Earth as a distant planet (a rosetta stone for the search
of Earth-like worlds). Springer, 2010
• Futuyma D. J, Evolution. Sinauer associates, inc., USA , 2005
• Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P, Molecular biology of the Cell. 4th ed., Garland Science, New York, 2002
• Freeman D, Origins of life. 2ed., Cambridge university press, 1999• http://exploringorigins.org/rna.html• http://www.nobelprize.org/
• Dėkoju už dėmesį!
Susiformavo klausimai?