Płynne kryształy zawierające ultrakrótkie fragmenty DNA mogły dać początek życiu na Ziemi - taką hipotezę wysuwają amerykańscy i włoscy badacze na łamach “Science“.

Według naukowców, krótkie odcinki DNA w postaci ciekłych kryształów mogły łączyć się w roztworze wodnym w kolumny i tym samym ułatwiać tworzenie się wielkich cząsteczek. Od dawna przypuszcza się, że życie na naszej planecie powstało z prebiotycznej “zupy”, w której znajdowały się również organiczne cząsteczki DNA i RNA.

Najnowsze badania pokazały, że w mieszaninie zawierającej krótkie fragmenty DNA cząsteczki tego kwasu nukleinowego zdolne do wytworzenia ciekłych kryształów potrafią kondensować w większe krople, gdzie warunki chemiczne faworyzują tworzenie się długich łańcuchów.

“Odkryliśmy, że nawet najdrobniejsze odcinki dwuniciowego DNA potrafią spontanicznie gromadzić się w kolumny, które zawierają wiele molekuł“, wyjaśnił prof. Noel Clark z University of Colorado w Boulder (USA) - jeden ze współautorów publikacji w “Science“. “Naszym zdaniem zbiór pradawnych cząsteczek krótkiego RNA lub pokrewnych strukturą związków był w stanie ulegać kondensacji do kropel ciekłych kryształów, które wybiórczo przekształcały się w dłuższe łańcuchy“, dodał Clark.

Ciekłe kryształy to materiały pochodzenia organicznego chemicznie związane z mydłami, które wykazują właściwości ciał stałych i płynnych. Znajdują one zastosowanie głównie jako wyświetlacze w komputerach, telefonach komórkowych, telewizorach płaskoekranowych, kalkulatorach i zegarkach. Większość ciekłych kryształów posiada naturalną zdolność do spontanicznego tworzenia długich domen o wspólnej orientacji, co czyni je szczególnie wrażliwymi na zmiany temperatury lub przyłożonego napięcia.

Naukowcy z USA (University of Colorado) i Włoch (University of Milano) wykazali, że nawet składające się z sześciu nukleotydów fragmenty DNA o długości i szerokości nie przekraczającej dwóch nanometrów grupowały się w fazie ciekłokrystalicznej w podobny sposób jak przyciągają się magnesy.

Dodatkowe testy z wykorzystaniem mieszaniny komplementarnych i niekomplementarnych odcinków DNA pokazały, że spontaniczne łączenie się cząsteczek faworyzowało komplementarne fragmenty kwasu nukleinowego odgradzając się fizyczną barierą od niekomplementarnych odcinków.

hlbiotech

źródło: BiologyNewsNet

———————————
Oryginalna publikacja: Michi Nakata et al., “End-to-End Stacking and Liquid Crystal Condensation of 6– to 20–Base Pair DNA Duplexes”, Science 23 November 2007, Vol. 318. no. 5854, pp. 1276 - 1279, DOI: 10.1126/science.1143826