Может ли существовать три angular ДНК? - Фантаст
5 голосов
/ 23 апреля

Это своего рода продолжение моего вопроса Может ли существовать вирус "многоклеточная r"? , в котором было принято решение, что вирусы просто не могут содержать достаточно ДНК. Теоретически, может ли ДНК образоваться в такой структуре, что вместо того, чтобы выглядеть как линия на конце, она выглядит как треугольник? Тогда это будет иметь в три раза больше памяти, и моя предыдущая идея будет несколько более правдоподобной. Может ли это существовать с преимуществом большего объема памяти / сложности? Какие недостатки это будет иметь? Допускается некоторое рукопожатие.

Может ли существовать три angular ДНК и каковы будут ее компромиссы?

Ответы [ 2 ]

6 голосов
/ 23 апреля

ДНК является двухцепочечной, так что она может размножаться (простите, я приписываю мотивацию химии), но не так, чтобы она могла хранить дополнительную информацию. На самом деле он вообще не позволяет вам хранить какую-либо дополнительную информацию, поскольку каждый пай r нуклеотидов определяется однозначно. Тем не менее, r, поскольку пары определены однозначно, это означает, что вы можете разделить одну нить ДНК на две нити половинной ДНК, и теперь у вас есть две копии одной и той же информации, закодированные как обратные друг другу, иметь двойную информацию. (Это также обеспечивает некоторую устойчивость - если одна половина ДНК Пай r повреждена, вы можете восстановить ее из другой r половины.)

Я бы возразил вам r Резюме вирусы и ДНК, так как они на самом деле могут содержать много. Существуют такие вещи, как мегавирус, содержащий в своем геноме 1,2 миллиона пар оснований, o r пандоравирусы, которые могут содержать до 2,5 миллионов пар оснований в геноме. Это намного меньше r, чем человеческий геном (3000 миллионов пар оснований), но намного больше r, чем некоторые бактерии (Mycoplasma genitalium) с около 500000 пар оснований. Наименьший геном животного существует у нематод с примерно 20 000 000 пар оснований.

Главное, что нужно понять, это то, что вирусы не являются живыми в смысле клеток. Они не дышат, потребляют пищу, o r копируют на себя. Они очень близки r к самовоспроизводящимся наноботам, которые ie бездействуют, пока какое-то неудачное путешествие в космос r не переворачивает r неправильный камень - и затем они начинают действовать, используя механический процесс, чтобы копировать себя и превратите злополучного исследователя r в большее количество вирусного материала и распространите его как можно больше.

Если вы хотите, чтобы вирус содержал в 3 раза больше информации, просто создайте вирус, в 3 раза длиннее ДНК.

Howeve r, это не совсем ясно r, что longe r ДНК означает более сложное поведение r eithe r, так что это не совсем ясно r, что вы получаете в конце дня. У нематод, о которых я упоминал выше, геномы составляют всего 20 миллионов пар оснований, в то время как самый маленький геном цветковых растений составляет 40 миллионов пар оснований (в два раза больше), хотя я сомневаюсь, что большинство людей считают, что r цветущие растения более сложны, чем нематоды. Точно так же в животном мире могут быть совершенно разные длины генома среди форм жизни, которые кажутся более или менее сложными, чем один другой r. Птицы имеют примерно одну треть длины генома, которую делают люди, например r, но они делают довольно удивительные вещи, которые люди не могут сделать. Мраморный лунгфи sh имеет геном, который примерно в 40 раз длиннее r, чем человеческий геном, и я сомневаюсь, что большинство людей думают, что просеивание через грязь для r моллюсков является особенно сложным поведением r по сравнению с людьми. в НАСА.

6 голосов
/ 23 апреля

В некотором роде.

Структура, подобная r той, которую вы описываете, может фактически сформироваться. Трехцепочечная ДНК может быть стабильной при r определенных условиях . Два основания связываются через слегка отличающиеся структуры, а третье основывается через нечто, называемое водородная связь Хугстина . В этом манне r три различных нити ДНК могут быть представлены вместе с r, а не только двумя. Процесс формирования происходит медленнее r, чем у r обычной двойной спирали, но он остается чрезвычайно стабильным. Если смотреть вниз по спирали, то она действительно будет иметь форму r tri angular.

Мне кажется маловероятным, что это приведет к высокой r плотности информации. Обычно единственными допустимыми комбинациями пар оснований являются аденин-тимин и цитозин-гуанин. Здесь третья цепочка означает, что вы можете иметь более двух триплетов. Однако r, не все триплеты одинаково стабильны (на самом деле, CG * C + и T * AT являются наиболее предпочтительными), так что у вас действительно нет восьми жизнеспособных возможностей вместо двух. Я был бы чрезвычайно удивлен, если бы это действительно было существенное улучшение по сравнению с r двойной спиралью, даже просто с точки зрения хранения информации.

Также не ясно, r, что трехцепочечная ДНК эволюционировала бы как доминирующая структура. Это происходит естественно в организмах, но только в небольших количествах. Почему? Ну, мы не знаем, конечно, но один недостаток в том, что он более сложный и, следовательно, более подвержен мутациям - это не так, как транскрипция легка. Это повлияет на любую более сложную структуру ДНК за пределами типичной двойной спирали. Я бы предположил, что он вряд ли будет выбран эволюционно для r в качестве основной структуры для r хранения генетического кода c.

...