Kwasy DNA i RNA jako nośniki informacji genetycznej zawierają i przenoszą m.in. instrukcje budowy miliardów białek. Tymczasem naukowcy z Arizona State University (ASU) twierdzą, że nie zawsze tak było.

Poszukiwania prekursorów DNA i RNA rozpoczęto od wytypowania obecnie znanych cząsteczek, które wykazują się zdolnością do samoorganizacji, replikacji oraz tworzą konformacje przydatne dla pełnienia funkcji życiowych. Zwycięzcą tych analiz okazało się TNA, w którym treoza zastępuje cukry charakterystyczne dla DNA i RNA.

TNA już wcześniej typowane było za prekursor współczesnych kwasów nukleinowych. Nikt jednak do tej pory nie opracował tej teorii pod kątem właściwości cząsteczki TNA np. w kierunku formowania enzymów przypominających obecnie znane rybozymy. Poza tym okazało się, że TNA może się wiązać z DNA i RNA, a więc możliwe jest przekazywanie informacji genetycznej między nimi.

Źródło: Simpler Times: Did an Earlier Genetic Molecule Predate DNA and RNA?

Psy pochodzą z południowej części Azji Wschodniej, stwierdzili naukowcy ze Szwecji. Dr Peter Savolainen genetyk ewolucyjny idzie o krok dalej, uważa, że w udomowienie wilków miało miejsce w dorzeczu rzeki Jangcy. Szwedzi doszli do takich wniosków na podstawie analizy sekwencji chromosomu Y. Sekwencja z chromosomu Y uzupełnia wyniki badań opublikowane wcześniej i przeprowadzone na genomie mitochondrialnym.

Dr Savolainen, w kooperacji z innymi naukowcami, przeanalizował zmienność genetyczną psów z całego świata. W regionie rzeki Jangcy występują psy, których chromosom Y charakteryzuje się największą zmiennością. Analiza sekwencji wykazała również, że od momentu udomowienia psów dochodziło jeszcze do krzyżowań z wilkami, które wzbogacały ich pulę genetyczną.

Źródła: First Dogs Came from East Asia, Genetic Study Confirms

Do tej pory nie do końa jasna była ewolucyjna przeszłość żółwi. Nowe badania przeprowadzone w oparciu o microRNA wykazały, że najbliższymi krewnymi tych gadów są..jaszczurki.

Poprzednie badania molekularne grupowały żólwie w pobliżu krokodyli i ptaków, jednakże zespół Kevina Petersona z Dartmouth College wykazał, że tylko żólwie i jaszczurki posiadają cztery grupy microRNA, których nie stwierdza się u żadnych innych zwierząt. Odkrywcy idąc dalej zaproponowali, aby żółwie i jaszczurki umieścić w nowej jednostce taksonomicznej o nazwie Ankylopoda.

Źródło: Turtles are lizards

Zespół naukowców z Indiana University przeprowadził eksperyment naukowy mający na celu weryfikację Hipotezy Czerwonej Królowej, zgodnie z którą ewolucja to niekończący się wyścig zbrojeń pomiędzy drapieżnikami i ich ofiarami oraz pomiędzy pasożytami i żywicielami.

W tym celu wykorzystano trzy populacje nicieni Caenorhabditis elegans, jako gospodarza chorobotwórczych bakterii Serratia marcescens. W jednej populacji dzięki manipulacjom genetycznym "wyłączono" możliwość rozmnażania płciowego, w drugiej nicienie mogły bez przeszkód rozmnażać się w ten sposób, a trzecia populacja stanowiła miks obu możliwości. Następnie naukowcy sprawdzili, który z tych systemów daje najwięcej korzyści nicieniowi.

Populacja niezdolna do rozmnażania płciowego szybko wymarła. Najkorzystniejszą strategią okazała się być ta, którą reprezentowała populacja zdolna do rozmnażania płciowego oraz rozmnażania płciowego i samozapłodnienia. "Zachowanie" bakterii determinowało, który sposób rozmnażania był w danym momencie faworyzowany w populacji zdolnej do obu typów rozmnażania.

Źródło: Sex -- As We Know It -- Works Thanks to Ever-Evolving Host-Parasite Relationships, Biologists Find

W ciągu 4 miliardów lat ewolucji życia na Ziemi, to wielokomórkowce zaszły znacznie dalej niż organizmy jednokomórkowe. Autorzy publikacji na ten temat, na łamach "Nature" tłumaczą jak to się stało dzięki zmianom w strukturze białek, a nie jak dotąd sądzono dzięki tradycyjnemu doborowi naturalnemu.

"Wszyscy uważają, że ewolucja jest synonimem selekcji naturalnej, dzięki której powstały złożone i zaawansowane mechanizmy biologiczne" - wyjaśnia dr Ariel Fernández, jeden ze współautorów publikacji - "My uważamy inaczej, że to błąd tworzy niszę, która daje możliwość do rozwinięcia się złożoności".

Jak pomysłodawcy tej niezwykłej idei uzasadniają swoje śmiałe twierdzenia?
Kiedy mutacja pojawia się w dużych populacjach, takich jak mikroorganizmy, szybko jest eliminowana. Natomiast mutacja w niewielkich populacjach np. ssaczych, eliminowana jest na tyle wolno, że ulega rozprzestrzenieniu. Gatunki o mniejszych populacjach, jak np. ludzie, posiadają większą liczbę białek niestabilnych w środowisku wodnym. Dzięki temu białka w celu ochrony przed wodą łączą się w większe kompleksy i poprzez pracę zespołową są w stanie realizować bardziej zaawansowane zadania. Teoretyczna słabość staje się więc niezwykle użyteczna!

Źródło: Errors in Protein Structure Sparked Evolution of Biological Complexity

Annia Rodriguez, świeżo upieczona absolwentka Uniwersytetu Kalifornijskiego, we współpracy z profesorem Johnem Perona odkryła niezwykłe właściwości enzymu biorącego udział w translacji DNA.

Życie istnieje głównie dzięki przekazywaniu informacji genetycznej z DNA na sekwencję aminokwasów budujących białka. Jednym z kluczowych elementów tego procesu jest tRNA, które łącząc się ze specyficznym aminokwasem dostarcza go następnie do miejsca gdzie zachodzi translacja. Enzymem, który odpowiedzialny jest za specyficzne połączenie tRNA z aminokwasem jest syntetaza aminoacylo-tRNA.

Rodriguez wykonała wiele żmudnych eksperymentów, w trakcie których usuwała fragmenty enzymu, dzięki którym rozpoznaje on antykodon tRNA. Co więcej, oddzielała fragmenty znajdujące się daleko od miejsca wiązania aminokwasu. Ku zaskoczeniu badaczy wiązanie aminokwas-enzym ulegało wzmocnieniu.

"To jest całkowicie sprzeczne z logiką" - powiedział prof. Perona. "Wyobraźcie sobie, że wyjmiemy z samochodu jakieś ważne części, a on jedzie jeszcze szybciej".

Tymczasem Rodriguez usuwała z enzymu po kolei siedem ważnych części i po każdym takim zabiegu siła wiązania aminokwasu stawała się coraz większa.


Read more about Enzym odsłania swoją ewolucję