Memecahkan Masalah Ayam dan Telur – “Pendekatan untuk Pemulihan Kehidupan”

Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) ke tim Munich telah menunjukkan sedikit perubahan pada gilirannya-RNA molekul (tRNA) memungkinkan mereka untuk terbentuk sendiri sebagai komponen fungsional yang dapat mengekspresikan informasi secara kognitif. TRNA sangat penting untuk evolusi bentuk kehidupan awal.

Kehidupan yang kita kenal bergantung pada jaringan koneksi, yang terjadi dalam jumlah yang sangat kecil di sel alami, dan memengaruhi ribuan spesies. Dalam tubuh kita, satu hal penting diulangi beberapa kali dalam sehari. Dalam prosedur pembedahan yang disebut pengulangan, protein mengulangi apa yang dijelaskan dalam file DNA molekul yang disimpan di kulit – sebelum mendistribusikannya ke dua putri selama distribusi. Informasi tersebut dipilih secara acak (‘ditranskripsikan’) dalam apa yang disebut molekul messenger RNA (mRNA), yang memandu sintesis berbagai protein yang dibutuhkan oleh jenis sel yang terlibat. Jenis RNA kedua – Transfer RNA (tRNA) – memainkan peran kunci dalam ‘menerjemahkan’ mRNA menjadi protein. Transfer RNA bertindak sebagai mediator antara mRNA dan protein: mereka memastikan asam amino-AC id Fraksi kecil yang mengandung protein lain dalam bentuk apapun disintesis sesuai dengan mRNA yang sesuai.

Bagaimana hubungan rumit antara replikasi DNA dan ekspresi mRNA menjadi protein terjadi ketika kehidupan mulai berevolusi di Bumi asli? Berikut adalah contoh lama masalah ayam dan telur: Protein diperlukan untuk mencatat jenis ini, tetapi komposisinya tergantung pada pencetakan.

Astronom LMU di bawah bimbingan Profesor Dieter Braun kini telah mendemonstrasikan bagaimana badan tersebut dapat dipatahkan. Mereka telah menunjukkan bahwa perubahan kecil dalam produksi molekul tRNA modern memungkinkan mereka untuk mensintesis dirinya sendiri untuk membentuk sejenis replika, yang dapat mengekspresikan lebih banyak informasi. Ini menunjukkan bahwa tRNA – maju antara transkripsi dan terjemahan dalam sel modern – mungkin merupakan hubungan penting antara duplikasi dan terjemahan pada tahap awal sistem. Jadi dapat memberikan jawaban yang baik untuk pertanyaan pencetus – pengetahuan genetik atau protein?

Anehnya, tergantung pada struktur dan strukturnya, tRNA terawetkan dengan baik di ketiga bentuk kehidupan, misalnya, Archaea dan Bakteri Uniseluler (tanpa kulit) dan Eukariota (organisme yang selnya memiliki inti tertentu). Ini saja menunjukkan bahwa tRNA adalah salah satu molekul tertua di alam semesta.

Sebagai langkah terbaru dalam transformasi kehidupan, transformasi pengulangan dan interpretasi – serta hubungan yang tegang di antara mereka – bukanlah hasil dari fase tunggal yang tiba-tiba. Kedengarannya bagus sebagai akhir dari perjalanan transisi. “Aktivitas penting seperti renovasi, kebugaran fisik, kebugaran, dan ruang keluarga harus memainkan peran kunci dalam aktivitas ini,” kata Dieter Braun. “Selain itu, pengetahuan fisik dan medis sepenuhnya bergantung pada ketersediaan situs yang menawarkan produk yang tidak identik.”

Dalam eksperimen mereka, Braun dan rekannya menggunakan sejumlah interaksi berbasis DNA berdasarkan tRNA modern. Masing-masing terdiri dari dua ‘jepit rambut’ (disebut karena masing-masing tali dapat menempel satu sama lain dan membentuk tautan yang terintegrasi), terpisah dari pengetahuan pada saat itu. Delapan kabel tersebut dihubungkan melalui konektor penghubung untuk membuatnya lebih fleksibel. Bergantung pada jenis desain yang dikendalikan oleh komponen terkenal, kompleks ini mampu menghasilkan angka 4 digit.

Setiap percobaan dimulai dengan templat – informasi yang terdiri dari dua jenis informasi yang menjelaskan cara kerja bisnis. Ini mengarah pada pembentukan molekul yang saling terkait yang dapat terhubung ke kumpulan yang tersedia. Para peneliti melanjutkan dengan menunjukkan bahwa jenis teropong dapat direplikasi berulang kali, misalnya pembesaran, menggunakan variasi sementara antara suhu dan kelembaban. “Itulah mengapa mungkin mesin seperti itu bisa diproduksi dengan mikroskop terkecil di dunia,” kata Braun. Secara khusus, larutan encer yang terperangkap di air laut akan menjadi bagian proses yang normal, karena suhu alami, yang disebabkan oleh konveksi, diketahui terjadi di area ini.

Untuk menyalin, kabel tambahan (berasal dari kumpulan molekul) dihubungkan ke templat string kabel informasi. Seiring waktu, kabel yang berdekatan dari kabel ini berkumpul kembali untuk membentuk tulang belakang yang kuat, dan panas sementara terus meningkat. Saat suhu naik sementara, string template berbeda dari yang baru dibuat, dan keduanya dapat bertindak sebagai string grafis pada halaman berulang berikutnya.

Tim mampu menunjukkan bahwa proses tersebut dapat diulang dengan lebih detail. Hal ini penting dilakukan, karena menunjukkan bahwa mesin daur ulang tidak roboh karena terlalu padat. Desain bahan cetakan mirip dengan tRNA modern yang menunjukkan bahwa bentuk asli tRNA bisa saja terlibat dalam regenerasi molekul, sebelum molekul tRNA mengambil perannya dalam pelepasan sistem RNA menjadi protein. Alexandra Kühnlein menyatakan: “Hubungan antara pengulangan dan evolusi dalam proses evolusi ini dapat sepenuhnya memecahkan masalah ayam dan telur.” Itu juga dapat menghitung jenis proto-tRNA, dan menentukan bagian dari tRNA yang telah dipilih sebelumnya untuk digunakan dalam terjemahan.

Penelitian laboratorium tentang asal usul kehidupan dan evolusi Darwin pada tingkat polimer juga memengaruhi masa depan teknologi biologis. “Penjelajahan kami terhadap spesies asli kembali dan menemukan hubungan antara pengulangan dan penerjemahan membawa kami lebih dekat untuk membangun kembali awal kehidupan,” Braun menyimpulkan.

Referensi: “Hasil TRNA dapat digabungkan untuk menjadi penulis” oleh Alexandra Kühnlein, Simon A Lanzmich dan Dieter Braun, 2 Maret 2021, eLife.
DOI: 10.7554 / eLife.63431

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.