ДНК и нейната братовчедка РНК съхраняват генетична информация и дават възможност на живота, както го познаваме - но какво ще стане, ако милиони по-малко известни химикали могат да направят точно същото?
Ново проучване предполага, че повече от 1 милион химически прилики могат да кодират биологична информация по същия начин, както прави ДНК. Новото проучване, публикувано на 9 септември в списанието за химическа информация и моделиране, може да насочи пътя към нови цели за фармацевтичните лекарства, да обясни как животът за първи път се е развил на Земята и дори да ни помогне да търсим форми на живот извън нашата планета, твърдят авторите пише.
"Наистина е вълнуващо да се разгледа потенциалът за алтернативни генетични системи ... че те вероятно биха се появили и еволюирали в различни среди, може би дори на други планети или луни в нашата Слънчева система", съавторът Джей Гудуин, химик от университета Емори , се казва в изявление.
И ДНК, и РНК, двата известни типа нуклеинови киселини, съдържат химически битове, наречени нуклеотиди, които се свързват в определен ред и предават различни данни, в зависимост от тяхната последователност, подобно на отделни букви в писмено изречение. Някои естествени и създадени от човека молекули имитират основната структура на ДНК, но досега никой не се е опитвал да преброи колко от тези прилики могат да съществуват, пише авторите.
"В биологията има два вида нуклеинови киселини", казва в изявлението съавторът Джим Клийвс, химик от Токийския технологичен институт. "Искахме да знаем дали има още един, който да бъде намерен или дори един милион повече."
"Отговорът е, изглежда, има много, много повече, отколкото се очакваше", каза Клийвс.
Авторите са проектирали компютърна програма за генериране на химични формули за молекули, подобни на нуклеинова киселина. В ДНК нуклеотидите се свързват в различни двойки и се събират в линия, така че учените се увериха, че генерираните им молекули могат да се образуват по същия начин. В крайна сметка тяхната програма събра повече от 1,160 000 различни молекули, които отговарят на тези основни критерии.
"Бяхме изненадани от резултата от това изчисление", каза в изявлението съавторът Маркус Мерингер, химик от Германския аерокосмически център в Кьолн. "Би било много трудно да се оцени априори, че има повече от милион нуклеинова киселина като скелета. Сега знаем и можем да започнем да изследваме някои от тях в лабораторията."
Множеството прилики могат да изяснят историята как е възникнал животът на Земята, преди ДНК и РНК да доминират в света на биологията. Теоретично еволюцията може да е извършила "тестови проби" с някои от тези други молекули, преди да се установи, че нуклеиновите киселини са най-добрите транспортьори на генетични данни, предполагат авторите.
Приликите могат също така да подхранват бъдещия напредък в медицината, добавиха те. Лекарствата, които приличат на нуклеотиди, вече се използват за подкопаване на опасни вируси и злокачествени ракови клетки в човешкото тяло, се казва в изявлението. С библиотека от структурно подобни молекули на ръка, разработчиците на наркотици потенциално биха могли да приемат приликите на ДНК като основно оръжие в борбата срещу болестта.
"Абсолютно завладяващо е да мислим, че използвайки съвременни изчислителни техники, можем да се натъкнем на нови лекарства, когато търсим алтернативни молекули на ДНК и РНК, които могат да съхраняват наследствена информация", казва съавторът Питър Бъргър, биохимик в университета Емори.
