Дипептиды - мостик между двумя языками жизни

26.09.2025

Истоки генетического кода и его связь с белковыми структурами остаются одной из самых интригующих тем современной биологии. Ученые уже давно пытаются понять, каким образом простые молекулы смогли породить сложнейшие механизмы, лежащие в основе живых систем. Новое исследование, выполненное в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейне, предлагает необычное объяснение: ключевую роль в становлении генетического кода могли сыграть дипептиды - простейшие соединения из двух аминокислот.

Ранее эта же группа исследователей реконструировала последовательность появления аминокислот в генетическом коде, основываясь на анализе транспортных РНК. Было выделено три этапа: сначала возникли тирозин, серин и лейцин, которые считаются самыми древними; затем добавились восемь аминокислот, связанных с развитием молекулярного редактирования; а завершили процесс более поздние аминокислоты, значительно расширившие функциональные возможности белковых структур. Такой постепенный рост указывал на усложнение кодирующей системы и на особую роль ферментов синтетаз, контролировавших присоединение аминокислот к тРНК.

Новые данные показали, что дипептиды образовывались не случайно, а парами - так называемыми дипептидом и антидипептидом, например AL и LA.

"Мы обнаружили нечто необычное в филогенетическом дереве, - отметил профессор Густаво Каэтано-Аноллес. - Большинство таких пар возникало почти одновременно, что указывает на дуальную природу генетического кода".

Ученые предполагают, что эти молекулы могли формироваться из комплементарных цепей нуклеиновых кислот и взаимодействовать с первыми синтетазами. Такая организация обеспечивала ранним белкам устойчивость и позволяла работать своеобразному "белковому коду", который существовал параллельно с РНК-кодом. Таким образом, дипептиды могли стать своего рода первыми строительными блоками будущих сложных белковых структур.

Филогенетический анализ подтвердил согласованность между тремя независимыми наборами данных: историей белковых доменов, эволюцией транспортных РНК и возникновением дипептидов. Все они продемонстрировали одну и ту же последовательность добавления аминокислот в генетический код. Это свидетельствует о тесной связи между усложнением белковых форм и развитием механизмов кодирования информации.

Практическое значение таких открытий трудно переоценить. Генетическая инженерия может использовать эти знания для оптимизации синтеза белков, синтетическая биология - для создания минимальных или искусственных клеток, а биомедицинские исследования - для более глубокого понимания устойчивости и ограничений биологических систем.

"Синтетическая биология признает ценность эволюционной перспективы, - подчеркнул Каэтано-Аноллес. - Чтобы вносить значимые изменения, необходимо понимать внутреннюю логику генетического кода".

<< Назад: Сенсор для век определит усталость 27.09.2025

>> Вперед: Чипсет Dimensity 9500 на архитектуре Armv9.3 26.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Этикет заложен в генах 29.04.2012 Почему некоторые люди становятся донорами или угощают своих соседей вкусными пирогами, а другие распускают сплетни и вечно ругаются? Ученые из Университета Буффало и Университета Калифорнии уверены, что причина в комбинации генов и гормонов. Считается, что гормоны окситоцин и вазопрессин влияют на отношение людей друг к другу. Лабораторные тесты показали, что люди лучше общаются и преуспевают в экономических играх, если вдыхают аэрозоль, содержащий окситоцин. Однако до сих пор масштабных исследований на эту тему не проводилось. В новом исследовании вместо впрыскивания окситоцина ученые сосредоточили внимание на биологии гормонов. Гормоны работают путем связывания с рецепторами в клетках. Эти рецепторы имеют различные формы, например, у рецептора окситоцина существуют две формы, а у вазопрессина еще больше. В исследовании приняли участие 711 подопытных добровольцев. Им задали различные вопросы, касающиеся гражданского долга: нужно ли платить налоги, сообщать о преступлении, хорошие ли люди вокруг или, наоборот, плохие и т.д. При этом у опрашиваемых брали образец слюны для анализа ДНК и определяли, в какой форме были рецепторы окситоцина и вазопрессина. Оказалось, что люди, которые смотрят на мир с негативной точки зрения и реже помогают другим, не имеют формы рецептора, связанной с любезностью и позитивным отношением к людям. "Позитивная" версия гена позволяет преодолеть чувство того, что весь мир наполнен опасностями, обманом и насилием. Результаты исследования не говорят о прямой зависимости генов и социального поведения - большая часть связей между ДНК и социальным поведением очень сложна и гораздо глубже, чем форма рецепторов. Однако щедрость, заботливость, чувство гражданского долга и т.п. связаны с определенными генами, и это можно обнаружить. Не исключено, что в будущем потенциальную добропорядочность человека можно будет выявить с помощью простого ДНК-теста.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026