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Gli scienziati creano la molecola minuscola del RNA per sintetizzare le proteine

Una molecola estremamente piccola del RNA creata da un'università di colorado al gruppo di Boulder può catalizzare una reazione chiave stata necessaria per sintetizzare le proteine, le particelle elementari di vita. I risultati hanno potuto essere un punto sostanziale verso la comprensione “dell'origine stessa di vita terrena,„ il ricercatore del cavo si contende.

Il più piccolo ribozima conosciuto mai per eseguire una reazione chimica cellulare è descritto in un articolo pubblicato questa settimana negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze. Il documento è stato scritto dal Turco di Rebecca del dottorando del CU, dal socio di ricerca Nataliya Chumachenko e dal professor Michael Yarus del dipartimento molecolare, cellulare e di biologia dello sviluppo.

Il RNA cellulare può avere le centinaia o migliaia di sue unità strutturali di base, chiamate nucleotidi. Il gruppo di Yarus messo a fuoco su un ribozima -- un modulo di RNA che può catalizzare le reazioni chimiche -- con soltanto cinque nucleotidi.

Tom Blumenthal, un professore e presidenza del dipartimento di MCDB, celebri quel Tom Cech, di un premio Nobel e di professore distinto di chimica e di biochimica a CU ed al professor Norman Pace di MCDB, scoperto indipendente che il RNA può fungere da enzima, effettuante le reazioni chimiche. Che “aprire la strada al lavoro„ è stata continuata più ulteriormente da Yarus, Blumenthal ha detto.

Poiché le proteine sono complesse, una domanda dell'irritazione è da dove le prime proteine sono venuto, Blumenthal ha detto. “Ora sembra che le prime macromolecole catalitiche potrebbero essere molecole del RNA, poiché sono piuttosto più semplici, erano probabili esistere presto nella formazione delle prime forme di vita e sono capaci di catalisi delle reazioni chimiche senza proteine che sono presenti,„ lui abbiano detto.

“In questo documento il gruppo di Yarus ha fatto la scoperta stupefacente che anche un RNA estremamente minuscolo può da sè catalizzare una reazione chiave che sarebbe necessaria sintetizzare le proteine,„ Blumenthal ha detto. “Nessuno ha preveduto una molecola del RNA questo piccolo e semplice potere fare così cosa complicata come quella.„

L'individuazione aggiunge il peso “all'ipotesi del mondo del RNA„, che propone che la vita su terra si sia evoluta dai moduli in anticipo di RNA. “Mike Yarus è stato uno di più forti fautori di questa idea ed il suo laboratorio ha fornito alcuna della prova più ben fondata per durante le due decadi scorse,„ Blumenthal ha detto.

Yarus ha notato che l'ipotesi del mondo del RNA è stata complicata dal fatto che le molecole del RNA sono dure da fare. “Questo lavoro indica che i ribozimi potrebbero essere ben più piccoli e quindi ben più facile fare nelle circostanze primitive, che chiunque ha preveduto.„

Se le molecole molto semplici del RNA quale il prodotto del laboratorio di Yarus potessero accelerare le reazioni chimiche in stufato primordiale della terra, le probabilità sono molto maggiori che il RNA potrebbe dirigere ed accelerare le reazioni biochimiche nelle circostanze primitive.

Prima dell'arrivo di RNA, la maggior parte dei biologi ritengono, c'era un mondo più semplice dei replicatori chimici che potrebbero fare soltanto più di se stessi, dato le materie prime del tempo, Yarus ha detto.

“Se esiste quel genere di mini-catalizzatore, “una sorella„ a quella descriviamo, il mondo dei replicatori egualmente salterebbe un punto lungo più vicino e potremmo realmente ritenere che stessimo chiudendo dentro sulle prime cose su terra che potrebbe subire l'evoluzione darwiniana,„ Yarus dicessimo.

“Cioè possiamo intraprendere un'azione sostanziale verso l'origine stessa di vita che terrena,„ ha detto. “Tuttavia, tenga bene presente che il replicatore minuscolo non è stato trovato e che la sua esistenza sarà decisa dagli esperimenti non ancora fatti, forse non ancora immaginato.„

“Il Dott. Yarus ha portato un approccio innovatore per riguardare la questione chiave di come i trattamenti complessi sono nato,„ ha detto la piegatrice di Michael, un biologo che sorveglia le concessioni di sintesi delle proteine agli istituti nazionali dell'istituto nazionale della salubrità delle scienze mediche generali. “Indicando che un segmento minuscolo di RNA può eseguire un'operazione chiave di sintesi delle proteine, questo studio ha fornito la prova che il fondamento, trattamenti cellulari proteina-mediati può risultare ai dai meccanismi basati a RNA.„

Il lavoro di Yarus è supportato da una concessione $415.610 dal NIH. Nel 2008 è stato nominato un collega dell'associazione americana per l'avanzamento di scienza affinchè “gli sforzi meritevoli avanzi la scienza o le sue applicazioni.„