nieuwe bouwstenen voor leven

vase

Simulaties hebben uitgewezen dat je sterk gelijkaardige structuren kunt maken als DNA, maar met andere bouwstenen. Nu vroegen wij dan ons af waarom heeft de natuur voor de nucleotiden gekozen die ze nu gebruikt? En vooral zijn er organismen met andere vormen van genetisch materiaal? Het lijkt mij erg waarschijnlijk, maar als fysisch chemist ben ik hier niet zo in thuis. Heeft hier iemand van jullie hier weet van?

Ragbips

Zou het werken als je Silicium zou gebruiken in plaats van de koolstof atomen in DNA? Ik denk dat er wel sprake zal zijn van een ongemak bij het gebruik van andere stoffen, en het eerste wat bij mij opkomt is het verschil in molecuulmassa. Waarschijnlijk zijn de nu gebruikte stoffen voor DNA heet meest handig door hun relatief kleine massa en misschien ook wel door hun geringe grootte.

DNA moet ook door het lichaam getransporteerd worden, gedupliceerd en afgelezen worden en eiwitten die gesynthetiseerd worden passen vaak door speciale eiwitpoortjes waar een ander eiwit te groot voor zou zijn. Al met al denk ik dat de huidige bouwstenen ideaal zijn voor al deze toepassingen qua grootte en massa

scientist 1

Silicium is hard en dus overheerst ladingscontrole. Daardoor is het onmogelijk om met silicium dezelfde complexiteit te hebben als met koolstof. Silicium kan polymeren vormen maar veel valt er met silicium niet te doen. (Silicium heeft wel wat meer mogelijkheden als je het samen met koolstof in één verbinding stopt.)

Vase bedoelt niet koolstof vervangen door silicium maar ribose en deoxyribose vervangen door glycerine of andere stoffen. Glycerol nucleïnezuren zijn door de mens gemaakt.

Ragbips

Vase bedoelt niet koolstof vervangen door silicium maar ribose en deoxyribose vervangen door glycerine of andere stoffen. Glycerol nucleïnezuren zijn door de mens gemaakt.

Ah ok, dat heb ik nog niet eerder gehoord. In dat geval gaat hetgeen wat ik hiervoor vermeld heb ook niet op

Misschien zijn om een of andere reden de ribosen makkelijker te vormen als bouwstof dan glycerol? Of glycerol is niet handig omdat het misschien gek gaat doen met vetzuren ofzo? Ik heb hier verder geen verklaring voor want mijn kennis hierover is vrij beperkt

Zou wel apart zijn als je in plaats van of naast DNA en RNA ook GNA had...

DrQuico

Ragbips schreef: Misschien zijn om een of andere reden de ribosen makkelijker te vormen als bouwstof dan glycerol? Of glycerol is niet handig omdat het misschien gek gaat doen met vetzuren ofzo? Ik heb hier verder geen verklaring voor want mijn kennis hierover is vrij beperkt

Zou wel apart zijn als je in plaats van of naast DNA en RNA ook GNA had...

Het lijkt mij dat de chiraliteit en rigide struktuur in het ribose er zorg voor draagt dat DNA een mooie ruimte-efficiente dubbele helix kan vormen. Met glycerol krijg je naar mijn idee wat flubberige strengen die niet zo mooi opgevouwen in de celkern passen. Meer een kluwen spagetti.

Vermoedelijk is er ook wel DNA-achtig materiaal gemaakt met andere baseparen die ook mooi op elkaar passen.

vase

Synthetisch bestaan er talloze voorbeelden van alternatieven:

Orgel en eschenmoser hebben daar bijvoorbeeld heel wat werk op gedaan (vb Science 17 November 2000: Vol. 290. no. 5495, pp. 1306 - 1307) of in België prof. Herdewijn (vb. On Chemistry Leading to Life's Origin (Issue 4, 2007), in chemistry and biodiversity).

Maar wat ik me afvroeg, zijn er ook organismen bekend in de natuur die alternatieven gebruiken? (maar misschien moet ik dat ook een posten op een meer biologisch gericht forum)

rwwh

Ik hoorde recent een heel mooie theorie: ribose kan relatief makkelijk door membranen diffunderen. Dit zou best eens handig kunnen zijn geweest in de tijd voordat de transporteiwitten verschenen. Zie bijvoorbeeld:

http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/originlife/origin_of_life.htm schreef:
Is there something special about ribose that made it selected over other sugars for nucleic acids, especially since it is found in low abundancy in the products in synthesis reactions conducted under prebiotic conditions? One probable reason is it unusually high (compared to other sugars) permeability coefficient through vesicles made of phospholipids or single chain fatty acids, as shown below.

Ragbips

De dubbele helix is toch ook in een richting (linksom?) gedraaid? Zou dit wel mogelijk zijn als de ribose glycerol zou zijn? Het leek mij (als leek) waarschijnlijk dat dit komt door de handige ringstructuur van ribose die glycerol niet heeft.

En die draaing van de helix, is zeker ook handig voor het diffunderen door membranen heen? 't Worden steeds meer vragen

vase

rwwh schreef: Ik hoorde recent een heel mooie theorie: ribose kan relatief makkelijk door membranen diffunderen. Dit zou best eens handig kunnen zijn geweest in de tijd voordat de transporteiwitten verschenen. Zie bijvoorbeeld:

http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/originlife/origin_of_life.htm schreef:
Is there something special about ribose that made it selected over other sugars for nucleic acids, especially since it is found in low abundancy in the products in synthesis reactions conducted under prebiotic conditions? One probable reason is it unusually high (compared to other sugars) permeability coefficient through vesicles made of phospholipids or single chain fatty acids, as shown below.

Dat is inderdaad een interessante verklaring!

Maar kleinere suikers zijn ook mogelijk en die diffunderen ook goed doorheen een membraan, dus dat lost de kwestie nog niet echt op.

En uiteraard blijft de vraag ook open of er geen organismen zijn met andere vormen van DNA, het lijkt mij onwaarschijnlijk dat het niet zo zou zijn.

linolium

En uiteraard blijft de vraag ook open of er geen organismen zijn met andere vormen van DNA, het lijkt mij onwaarschijnlijk dat het niet zo zou zijn.

Op deze planeet zal dat volgens mij het geval niet zijn, ( er bestaan DNA databanken met 10.000den genomen, uiteraard wel niet van alle organismen) misschien hebben ooit zon organismen bestaan maar zijn deze door selectie uitgestorven.

Er zal een logische verklaring zijn waarom de huidige bouwstenen gebruikt worden.

De uitleg van RWWH over ribose is daar al een mooi voorbeeld van.

Pink Panther

DNA moet ook door het lichaam getransporteerd worden, gedupliceerd en afgelezen worden en eiwitten die gesynthetiseerd worden passen vaak door speciale eiwitpoortjes waar een ander eiwit te groot voor zou zijn.

De vraag die je je hierbij kan stellen is natuurlijk of de natuur zich niet aangepast heeft? Ik geloof van wel. Op een bepaald moment vond ze DNA uit (om het maar even makkelijk voor te stellen) en al de rest is een gevolg daarvan. Dan kwamen de eiwitten. En ik geloof niet dat het eiwitten gebruikt omdat die door speciale poortjes passen, maar (omgekeerd) dat het speciale poortjes gebruikt, omdat die net enkel bepaalde eiwitten (die eerder ontstonden dan hun poorten) doorlieten. De natuur past zich aan aan de situatie.

Verder moet je er ook rekening mee houden dat het eerste erfelijke materiaal RNA was. Er zijn nog steeds organismen die enkel RNA gebruiken (denk maar aan virussen, hoewel dat misschien niet echt 'organismen' zijn) en er zijn sterke aanwijzingen dat de eerste microorganismen RNA gebruikte als overerfelijk materiaal. Later kwam DNA, wat stabieler was dan RNA, maar nog makkelijk kon uit elkaar gehaald worden om afschrijving mogelijk te maken. En dan ging RNA (vermoedelijk) de rol van de huidige eiwitten innemen. En toen kwamen eiwitten, die meer voordeel boden dan het gebtuik van RNA, en dus werden deze eiwitten gebruikt.

De natuur maakt gewoon gebruik van hetgeen de beste eigenschappen heeft (stabiliteit, makkelijkheid om aan te maken, energie-efficiëntie ...).

Maar ik vind het wel een interessante vraag om over verder te filosoferen.

Pink Panther

linolium schreef: Op deze planeet zal dat volgens mij het geval niet zijn, ( er bestaan DNA databanken met 10.000den genomen, uiteraard wel niet van alle organismen) misschien hebben ooit zon organismen bestaan maar zijn deze door selectie uitgestorven.

Ik stel me hierbij ook de vraag:

Veel onderzoek naar organismen gebeurd op basis van DNA onderzoek. Maar stel dat een organisme iets anders gebruikt dan DNA, zouden we dat dan wel kunnen opsporen met de huidige technieken (die zich dus enkel op DNA richten)?

vase

Veel onderzoek naar organismen gebeurd op basis van DNA onderzoek. Maar stel dat een organisme iets anders gebruikt dan DNA, zouden we dat dan wel kunnen opsporen met de huidige technieken (die zich dus enkel op DNA richten)?

Dus jij zegt dat er misschien wel organismen zijn die een andere basis hebben maar aangezien die redelijk zeldzaam zijn en we er niet specifiek naar zoeken we ze nog niet gevonden hebben?

linolium

Veel onderzoek naar organismen gebeurd op basis van DNA onderzoek. Maar stel dat een organisme iets anders gebruikt dan DNA, zouden we dat dan wel kunnen opsporen met de huidige technieken (die zich dus enkel op DNA richten)?

Welja als men onderzoek doet op DNA en zo'n organisme gebruikt andere bouwstenen, dan zullen de onderzoekers volgens mij ook wel snel beseffen dat er iets niet juist is, als ze bepaalde bouwstenen niet terugvinden.

Dat is ook toepasbaar op jou vraag : als een organisme iets ander gebruikt dan DNA, en de onderzoekers vinden bij zo'n organisme geen DNA terug dan gaat er bij hen ook wel een belletje rinkelen

rwwh

Zie ook: http://www.sciam.com/article.cfm?id=are-aliens-among-us

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

nieuwe bouwstenen voor leven

nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven

Re: nieuwe bouwstenen voor leven