Математические модели позволили физикам по-новому взглянуть на РНК. Эти же самые модели, показывающие, что РНК ведет себя по-разному в зависимости от температуры окружающей среды, способны помочь биологам понять, как эволюционировала жизнь на Земле.
Новое исследование позволяет считать, что высокие температуры дают РНК дополнительную гибкость, позволяющую принимать различные формы, в то время как при низких температурах возможной оказывается только одна форма, сообщил Ральф Бундшу из университета Огайо.
Структура сложенной РНК напоминает сильно скрученную резиновую ленту, у которой форма петель и ответвлений определяет ее биологические функции. Почему РНК принимает определенную форму – загадка. Обычно ученые пытались ее раскрыть, подсчитывая число возможных вариантов по количеству соединяющихся базовых единиц. Но моделирование реалистичных (то есть очень длинных РНК) сопряжено со значительными трудностями.
Бундшу подошел к проблеме с другой стороны. Он разработал первую математическую теорию возможных состояний молекулы РНК. В прошлом ученые знали только о том, что способность РНК складываться в определенную конфигурацию зависит от ее химического состава. Новая математическая модель показала, что при высоких температурах РНК приходит в гибкое, "расплавленное", состояние, при котором может принимать самые разные конфигурации. Когда температура оказывается слишком низкой, РНК приходит в связанное, застывшее состояние.
Сможет ли РНК принять функциональную форму, зависит от порядка, в котором выстраиваются четыре базовые единицы. В расплавленном состоянии РНК легко складывается и расправляется, и каждая базовая единица может участвовать во множестве комбинаций, придающих самую разную форму. В замерзшем состоянии спираль "застывает" случайным образом.
RSS