유전자 코드 기원에 대한 새로운 발견: 초기 생명에 중요한 아미노산 추가 순서 재조명

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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고대 분자 구조와 얽힌 DNA 가닥.

Seoul새로운 연구에 따르면, 유전 암호의 발전이 이전에 생각했던 것보다 더 복잡하다는 것이 밝혀졌습니다. 거의 모든 생명체가 유전 암호를 사용하며, 네 가지 뉴클레오타이드가 20가지 아미노산으로 구성된 단백질을 형성합니다. 애리조나 대학교의 조안나 마셀 연구팀은 이 과정이 작동하는 방식을 재고해야 할 수도 있다는 새로운 정보를 발견했습니다. 그들의 연구에 따르면, 아미노산이 우리가 현재 믿고 있는 것과 다른 순서로 추가되었을 가능성이 있습니다.

연구의 주요 발견 사항은 다음과 같습니다:

  • 초기 생명에서 작은 아미노산에 대한 선호.
  • 금속 결합 아미노산의 조기 형성.
  • 현재의 유전 코드는 이제는 사라진 버전들을 거쳤을 가능성이 높음.

유전 암호의 진화에 대한 전통적인 믿음을 뒤흔드는 이 아이디어는, 초기 지구 환경을 모방하기 위해 설계된 유레이-밀러 실험에 특정한 황 기반 아미노산이 포함되지 않았음을 지적합니다. 과학자들은 이러한 아미노산이 유전 암호에 나중에 추가되었다고 생각해 왔습니다. 실험 재료에서 황의 부재는 그러한 실험의 결과에 대한 의문을 제기합니다.

이 연구는 지구의 역사를 이해하는 것 이상의 의미를 가지고 있습니다. 공동 저자인 단테 라우레타는 고대의 황이 풍부한 환경을 이해하면 다른 행성에서 생명체를 찾는 데 도움을 줄 수 있다고 말합니다. 예를 들어, 화성, 엔셀라두스, 유로파와 같은 천체는 많은 황 화합물을 가지고 있습니다. 이는 이들이 유사한 생물학적 과정과 미세 생물체를 가지고 있을 가능성을 시사합니다.

연구자들은 단백질의 일부분인 도메인을 연구하기 위해 새로운 기법을 사용하여 초기 생명체에 대한 정보를 알아냈습니다. 전체 단백질을 분석하는 대신, 도메인을 관찰하여 통찰을 얻었습니다. 이 접근법을 통해 그들은 고대의 단백질 서열에 트립토판과 티로신이 많이 포함되어 있었음을 발견했는데, 이 아미노산들은 나중에 유전 암호에 포함되었다고 합니다.

연구에 따르면 현재의 유전적 코드 이전에 다른 코드들이 있었을 가능성이 있습니다. 초기 생명체는 고리 형태의 아미노산을 선호했던 것으로 보이며, 이는 오늘날의 생명체가 발달하기 전에도 이미 복잡하고 다양한 생명체가 존재했음을 시사합니다. 이러한 연구는 생명이 어떻게 진화했는지를 이해하고, 유사한 과정이 다른 행성에서 발생할 가능성을 탐구하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2410311121

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Sawsan Wehbi, Andrew Wheeler, Benoit Morel, Nandini Manepalli, Bui Quang Minh, Dante S. Lauretta, Joanna Masel. Order of amino acid recruitment into the genetic code resolved by last universal common ancestor’s protein domains. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (52) DOI: 10.1073/pnas.2410311121
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