ДНК оказалась лишь одной из миллиона возможных генетических молекул

Согласно новым исследованиям, может существовать более миллиона различных структур, способных хранить генетическую информацию. Земная ДНК хранит генетическую информацию, описывающую всю биологическую жизнь на нашей планете, при этом она имеет форму дважды закрученной спирали, состоящей из четырех кодирующих молекул.

Можно ли утверждать, что ДНК — это лучший способ хранить биологические данные во всех случаях? Что если существуют молекулы, лучше подходящие для этой цели?

Новое исследование указало на существование огромного пласта неисследованной химии, связанной с фармакологией и биохимией, позволяющего лучше понять происхождение жизни. 

Ученые обнаружили широкий набор возможных молекулярных хранилищ информации при помощи программы MOLGEN 5.0. Сначала они определили, из чего должны состоять подобные нуклеиновой кислоте компоненты. После они определили, какой должна быть структура: она должна быть считываемой и иметь точки соединения и связи с другими компонентами. Далее исследователи использовали программу Pipeline Pilot для генерации новых структур с похожими химическими формулами. В финале они сопоставили новые молекулы с уже существующими, чтобы не было повторов. Еще одна программа применялась на этом этапе для отсеивания молекул, нарушающих различные химические ограничения.

В прошлом никто не производил подобных молекул и данная работа стала первой систематической попыткой по созданию списка и описания всех молекул, схожих с нуклеиновой кислотой.

Сначала, команда ученых изучала молекулы с похожей на РНК (одиночные нити, копирующие ДНК, которые тело использует в качестве инструкций для строительства протеинов) формулой но разными структурами. Однако расширив исследование до общих химических формул привело к созданию списка из 1 160 990 потенциальных структур для хранения генетической информации.

Подобные, необычные генетические молекулы способны помочь ученым в понимании происхождения РНК и ДНК, а также объяснить причины, почему они выглядят таким образом на Земле. Кроме того, работа может открыть синтетическим биологам новую область для изучения потенциальных биологических хранилищ данных.

В ближайшее время ученые из различных стран приступят к тестированию и проверке различных молекулярных структур — кто знает, какие прорывы могут быть открыты с совершенно новыми структурами генетических банков данных.

Иллюстрация в шапке: Hugo Bodoukian Meyrant