Отиди на
Форум "Наука"

Нов химичен код на живота


Last roman

Recommended Posts

  • Глобален Модератор

203638036.jpg

През последните три милиарда години животът на Земята се основаваше на две молекули, съдържащи информация - ДНК и РНК, но сега се появи и трета - КНК (ксенонуклеинова киселина). Това са полимери, синтезирани от молекулярните биолози Витор Пинейро и Филип Холигер от британския съвет за изследвания в областта на медицината. Също като ДНК и КНК могат да съхраняват генетична информация, след което да еволюират по естествен начин. За разлика от ДНК те могат да бъдат манипулирани от човека. Изследователите се надяват, че КНК може да се използва за медицински и промишлени цели, както и да помогне на учените, изучаващи произхода на живота.

Според учените, е напълно възможно подобни структури да са съществували на Земята преди милиарди години.

Виждаме три КНК, където монозахаридът дезоксирибоза е заместен от треоза, хексоза и гликол.

bies0032-0322-f2.jpg

Както и да е, днк-полимеразите не разчитат КНК-тата, така че поне на този етап няма да може да бъде осъществена транскрипция от ДНК на КНК и обратно.

Може би вбъдеще, създаването на подходящи ензими, ще позволи този процес:

1_2.png

Материал за четене /и размисъл/:

http://www.ncbi.nlm....les/PMC2909387/

Редактирано от Last roman
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Биология

Романе, материала който си поснал е интересен, тези КНК може да се оказат добри заместители на ДНК, ако са достатъчно устойчиви.

Както подразбрах от статията, въпросните КНК са синтезирани сега, в лабораторни условия.

На теория биха били полезни за доста неща, но на практика ... ?

За разлика от рибозата, хексозите или гликола формират различен брой (по - малко) водородни връзки, които не знам дали ще могат да задържат достатъчно двойната спирала.

Друго което е интересно как КНК ще се отнасят към хистоновите белтъци?

В минали геологични времена може и да са съществували КНК, като междинни, етапни форми, но не са се наложили в еволюцията и причината може да се окаже отношението им именно към хистоните.

Всички тези кето-нуклиинови киселини образуват различни, от рибозата, странични ръбове на спиралата, които най - вероятно не пасват на хистоните при пакетирането на хромозомите.

В неформален разговор беше коментирано „ ... че бъдещето на КНК е по-скоро като „заместител” на РНК-то, където двойната спирала липсва. Подобни структури най-вероятно ще се използват като коректори на генетичния код, или ще са лекарства.”

Ако е възможно да се ползват като РНК, то реализацията им ще е по - скоро като коректори на белтъчния синтез, при наличие на сгрешен препис на иРНК и последващата транскрипция на инактивни белтъци.

За да се каже нещо повече преди всичко ще ми е нужно малко време, за да си допреведа материала и да се допитам до преподавателя ми по Биохимия.

Link to comment
Share on other sites

  • 3 седмици по-късно...
  • Глобален Модератор

PNA /Peptide nucleic acid/:

PNA-oligo-large.png

ПНК — това са линейни полимери на N-(2-аминоетил)глицина (или други полиамиди), заместени на откъм азота на аминоетилната група с азотни бази или с други хетероциклени съединения. Те са способни на нековалентни взаимодействия с базите на ДНК или РНК. Синтезирани са по химичен път и се използват за биоексперименти и в медицината.

Размерите на веригите им са сходни с тези на ДНК и РНК, затова тези псевдопептиди могат да се свързват с нуклеиновите киселини, образувайки ПНК/РНК и ПНК/ДНК комплекси с различна структура:

PNA-vs--DNA-700x429.jpg

http://www.horizonpress.com/gateway/pna.html

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

експеримент със съществуващия код на живота:

Биоинформатици от Европейския биоинформатичен институт към Европейската лаборатория по молекулярна биология са превърнали молекула ДНК във преносител на информация - флашка...

Биологичните системи използват ДНК като устройство за съхраняване на информация с огромен капацитет. Доказателството е в самите нас. А дали не можем да впрегнем това в наша полза?

Биоинформатиците от въпросния център са успели да конвертират и запишат в молекула ДНК 154 сонета на Шекспир, статията описваща структурата на ДНК, част от речта на Кинг и цветна фотография на научния център.

Въпросните дигитални файлове са били кодирани в ДНК молекули и изпратени от САЩ до Германия, където са били конвертирани обратно в дигитални файлове и успешно разчетени.

Въпреки, че размерът на информацията е малко под мегабайт, това е много повече от сегашните постижения.

Според авторите на този експеримент, в бъдеще ще може да се създаде биологичен преносител на информация, който да побере всички данни (или почти всички) на Света. Смята се, че може да се достигне до един зетабайт или 10 на петнайста степен мегабайта:

73336_530615526959750_1033924684_n.jpg

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

експеримент със съществуващия код на живота:

Биоинформатици от Европейския биоинформатичен институт към Европейската лаборатория по молекулярна биология са превърнали молекула ДНК във преносител на информация - флашка...

Биологичните системи използват ДНК като устройство за съхраняване на информация с огромен капацитет. Доказателството е в самите нас. А дали не можем да впрегнем това в наша полза?

Биоинформатиците от въпросния център са успели да конвертират и запишат в молекула ДНК 154 сонета на Шекспир, статията описваща структурата на ДНК, част от речта на Кинг и цветна фотография на научния център.

Въпросните дигитални файлове са били кодирани в ДНК молекули и изпратени от САЩ до Германия, където са били конвертирани обратно в дигитални файлове и успешно разчетени.

Въпреки, че размерът на информацията е малко под мегабайт, това е много повече от сегашните постижения.

Според авторите на този експеримент, в бъдеще ще може да се създаде биологичен преносител на информация, който да побере всички данни (или почти всички) на Света. Смята се, че може да се достигне до един зетабайт или 10 на петнайста степен мегабайта:

73336_530615526959750_1033924684_n.jpg

Представи си до къде сме стигнали с бинарната техника. 0,1.

Маниту пък е направил тризначна с която кодира всичко, живо на земята. 0,1,2.

Би било интересно да се види капацитета на такъв вид софтвер.....

:grin:

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Хардуер, Skubi..

Софтуер е онова, което не се вижда като изключиш компа

Едит: Бъпреки че молекулата ДНК не се вижда като изключиш компа, тя е хардуер

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Всъщност знаеш ли че можеш да си прав? Какво ли е самата бройна система... Разтегливо понятие.. И двете според мен, зависи от това, какво разглеждаме

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Не очаквах, че в този раздел ще намеря интересна за мен тема.

Някога и самите Д/Р/НК, клетъчните органели и биохимията ми бяха интересни де...

Между другото не е нова идеята, само не се сещам дали е правено преди.

И идея си нямам колко ще са големи устройствата за четене - запис и за какво време ще става..

Като гледам, молекулата на ДНК поне в организмите май е със сериен достъп, така че бая работа ще падне. Съответно и доста време ще коства...

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Всъщност знаеш ли че можеш да си прав? Какво ли е самата бройна система... Разтегливо понятие.. И двете според мен, зависи от това, какво разглеждаме

Знаеш, в миналият век когато ме обучаваха за копютерен техник в средното школо, имахме един учител (иначе проф. но за наказание не му беше позволено да учи више и да публикува), каза, че имало аналогови машини, сега идът дигиталните (да-не), но ще дойде време когато ще дойде и третият знак- може би.

Интересно е това при нас човеците. По-принцип всички получаваме един и същ тип компютър 1-2 кила мозък.

Но преди това от 3 значният механичният софтвер системета се самоизгражда от случайно вкопчващи 23+23 кромосоми. Но интересно (ако гледаш рекламите най-по е всичко ново което искат да ти набутат), че кокошките с 78 или пеперудата с 380 не са успели да доминират над другите....

И и много от тези грешки получени при този градеж, после мозакът може да ги коригира....елеминирира. Макар, че все повече и повече участъка успяват да разтълкуват, за какво е отговорен.

Което не са успели да докажат (поне аз не съм чувал), тхинк позитив, освен настроението, енергичноста, променя ли самото ДНК на този който така мисли, живее.

Депресията си я знаем, и това знаем, че се променя химията на страдащия, но основно ДНК-то променя ли се на страдащият?

:gossip:

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

то не броят хромозоми е важен, а съдържанието вътре. Иначе птиците имаха своя пик преди 60 милиона години. А и сега са доста добре представена животинска група.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Знаеш, в миналият век когато ме обучаваха за копютерен техник в средното школо, имахме един учител (иначе проф. но за наказание не му беше позволено да учи више и да публикува), каза, че имало аналогови машини, сега идът дигиталните (да-не), но ще дойде време когато ще дойде и третият знак- може би.

:gossip:

Така де, но това не са ли квантовите компютри :)

Сигурно се променя ДНК-то на страдащият, виж че по всички статистики в БГ излинаме сред най-нещастните..

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

то не броят хромозоми е важен, а съдържанието вътре. Иначе птиците имаха своя пик преди 60 милиона години. А и сега са доста добре представена животинска група.

Ми да, нали дрозофилата бе с много хромозоми?..

Или бъркам нещо...

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Така де, но това не са ли квантовите компютри :)

Сигурно се променя ДНК-то на страдащият, виж че по всички статистики в БГ излинаме сред най-нещастните..

Да. Н о и те не почват така, че хардвера се самоизгражда....

За негативните статистики....

Виж, трябва да имаме нещо общо с унгарците, защото в негативно отношение, винаги сме заедно м-у първите 3 места.....

:groupwave2:

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

то не броят хромозоми е важен, а съдържанието вътре. Иначе птиците имаха своя пик преди 60 милиона години. А и сега са доста добре представена животинска група.

И все пак в рекламите с това те мамят, тренират, подлъгват. Сякаш от това зависи основно продуктът.

:fool:

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

И все пак в рекламите с това те мамят, тренират, подлъгват. Сякаш от това зависи основно продуктът.

:fool:

Може би, може би...

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

Ми да, нали дрозофилата бе с много хромозоми?..

Или бъркам нещо...

точно тя е с малко, затова дълго време беше 'опитно мишле' на генетиците.

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Хардуер, Skubi..

Софтуер е онова, което не се вижда като изключиш компа

Едит: Бъпреки че молекулата ДНК не се вижда като изключиш компа, тя е хардуер

Биологичен софтуер е генът.

Съдържа памет на връзките във въглеродни макромолекули. Изменчива е, но с много къси вълни от фона на ЕМП. Дори я повреждат, като късат някои връзки - болестно състояние.

Гл. мозък - управляващ биокомпютър - взема готова памет на връзки от гените, сравнява със статуквото получено от сетива и на база това сравнение формира решение за поведение (чак тогава се вкл. химическите процеси, които са на ниво електронен слой на молекули - те са резултат, част от решението).

...

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Биологичен софтуер е генът.

Съдържа памет на връзките във въглеродни макромолекули. Изменчива е, но с много къси вълни от фона на ЕМП. Дори я повреждат, като късат някои връзки - болестно състояние.

Гл. мозък - управляващ биокомпютър - взема готова памет на връзки от гените, сравнява със статуквото получено от сетива и на база това сравнение формира решение за поведение (чак тогава се вкл. химическите процеси, които са на ниво електронен слой на молекули - те са резултат, част от решението).

...

Приемам Вашият отговор за верен - като нуклеотидна последователност /тоест закодирана информация или дори изпълним файл/, генът е софтуер.

Нуклеотидите обаче, както и молекулата ДНК /РНК/ или каквато и да е хардуер. Но ние говорихме за ген, така че сте прави.

Искаш да кажеш къси вълни от сектъра на електромагнитните вълни ли? Що не каза направо йонизиращи лъчения?

Или светлина с по-къса вълна от тази на видимата /UV вече предизвиква мутации/...

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

Telomer-structure.gif

Изследователите от университета в Кеймбридж в Обединеното кралство са идентифицирали за първи път четворна спирала ДНК в човешките клетки. Въпреки, че такъв комплекс от ДНК молекули са синтезирани в лабораторни условия още преди повече от 50 години, никога досега такива "Г-квадриплекси" /наречени така, защото се смята, че се появяват при гуанин-богатите региони на генома/, не са наблюдавани в човешките клетки. Кеймбриджските учени представиха убедителни доказателства, че такива четворни спирали на ДНК съществуват и при хората, и предполагат, че те може би са главната причина за различни заболявания. "Това е само началото, но ако ние успеем да установим мястото, където тези комплексни структури се появяват в генома, ние можем да се научим как по-добре да контролираме гените или другите клетъчни процеси, които настъпват при заболявания като рак," казва лидерът на проучването Shankar Balasubramanian пред сп. Nature . "Това е дългосрочна перспектива.''

Balasubramanian и неговият екип са разработили антитяло което се свързва здраво към кватернерната структура, но не взаимодейства с нормалната двойна спирала на ДНК, и установили. че то се прикрепя към много различни хромозомни участъци в култивирани човешки туморни клетки. Те публикуваха своите констатации по-рано тази седмица (20 януари) в Nature Chemisty.

http://www.the-scien...tle/Double-DNA/

F1.large.jpg

Редактирано от Last roman
Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 17 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...