面对来自大量过量的具有随机序列的较短的竞争,具有益生元信息的DNA序列如何能够存活?慕尼黑的Ludwig-Maximilians-Universitaet(LMU)科学家现在表明,一个相对简单的机制可以做到这一点。

  生命是能量和信息的问题 - 许多信息 - 更具体地说,是存储在所有活细胞中的DNA中的遗传信息。因此,在每个哺乳动物细胞中发现的核DNA的编码能力相当于大约700兆字节。这些信息已累积并在数十亿年的发展过程中成功。对于像Dieter Braun(LMU的系统生物物理学教授)这样的研究人员,他们有兴趣了解地球上的生命是如何产生的,这引发的许多问题之一就是在益生元条件下形成的第一批信息如何能够胜过他们的众多竞争对手。信息量小得多。

  已经与日本仙台的同事教授Shoichi Toyabe合作,他已经对他的实验室进行过多次工作访问,现在Braun报告了一系列实验和模拟,这表明相当简单的机制原则上可以解决悖论,并且可以使原始信息序列。这反过来意味着,恰好在这些序列中编码的任何有用的遗传信息都不需要消失(就像无数的随机序列一样)回到它们产生的混乱中,或逐渐成更短和更短的(大多数原始汤的模型表明最有可能被复制)并且基本上被稀释了。

  Braun和Toyabe提出的模板连接机制是现代细胞中众所周知的遗传过程。当两个单链DNA与较长链的相邻区域(模板)结合时,两者可以通过首先产生它们的相同类型的机制容易地彼此连接(连接)。“只要这种简单的机制在主要的反应条件下可用,就可以从序列的随机混合物中选择相容的DNA片段,并将其置于允许它们连接在一起以产生更长链的,”Braun解释说。

  以这种方式,取决于互补序列的相对浓度,设定阶段用于间合作。更高的温度和陡峭的温度梯度 - 就像那些被认为具有火山岩中狭窄,充满水的孔隙的特征,其中可能已经发生了原始DNA合成 - 促使较短成较长的序列。这将允许更快的选择,延长和随后的更长的复制。换句话说,模板化连接可以通过促进足够复杂以编码第一遗传信息的序列的组装和复制来产生稳定的多数。对于新论文的作者,“这些合作连接网络提供了对称性的一个例子,

  20世纪70年代,Manfred Eigen(1967年诺贝尔化学)和Peter Schuster开发了他们的“超循环”模型,作为从最早的益生元DNA序列到遗传信息的稳定传递的理论上可行的途径。然而,他们缺乏一个实验上易处理的系统,可以让他们以一种或多或少的现实方式模仿益生元条件。“我们的实验贡献证明,使用最简单的方法可以在原始汤中获得所需的稳定多数信息序列,”Braun总结道。

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2019年04月24日 发布人:和记娱乐 来源:h88平台官网

大量过量的具有随机序列的较短的竞争DNA序列如

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