QT45 — buzlu koşullarda bulunan 45 birimlik kendiliğinden kopyalanan bir RNA ve bunun saha operasyonları için ne anlama geldiği
Buzul-çözülme yoğunlaşması, ilkel buzlu ceplerde çözünen madde konsantrasyonlarını kat kat artırabilir ve soğutulmuş dağıtım merkezlerinin ve soğuk zincir lojistiğinin kargoyu terminaller arasında yoğunlaştırıp taşımasına benzer mikroreaktör benzeri koşullar yaratır.
Önemli bulgulara genel bakış
MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı (LMB), Cambridge'deki araştırmacılar, RNA ipliklerini kopyalayabilen ve hatta hafif alkali, donmuş koşullar altında kendini sentezleyebilen, 45 kimyasal birimden oluşan kompakt bir RNA molekülü olan QT45'i tanımladılar. QT45, daha önce çalışılan ribozimlerden (genellikle >150 birim) önemli ölçüde daha kısadır ve bu da olası erken Dünya ortamlarında kendiliğinden oluşma olasılığını artırır.
Molekül nasıl bulundu
Keşif, sistematik bir seçim sürecini izledi. Çok sayıda rastgele RNA dizisi kitaplığı — yaklaşık bir trilyon varyant — oluşturuldu ve yinelemeli seçim ve mutasyon döngülerine tabi tutuldu. Herhangi bir kopyalama aktivitesi gösteren diziler korundu ve jellerde tekrarlanabilir bir replikasyon bandı görünene kadar birçok tur boyunca geliştirildi ve bu da QT45'in ortaya çıkışını işaret etti.
Deneysel öne çıkanlar
- Rastgeleleştirilmiş kitaplık: ~1.000.000.000.000 dizi tarandı
- Seçim yöntemi: kopyalama aktivitesi için yinelemeli zenginleştirme
- Sonuç: çok sayıda seçim döngüsünden sonra QT45'in ortaya çıkışı
- Kısaltma: işlev, azaltılmış verimlilikle ~35 birime kadar korundu
- Ortam: aktivite soğuk, hafif alkali, donma-çözülme koşullarında gözlemlendi
Karşılaştırmalı performans
| Özellik | Tipik uzun ribozimler (>150) | QT45 (45 birim) |
|---|---|---|
| Uzunluk | 150+ birim | 45 birim (35 olabilir) |
| Kendiliğinden oluşma olasılığı | Çok düşük | Daha yüksek |
| Kendini kopyalama yeteneği | Kanıtlaması zor | Gösterildi (sentetik kendi kendine sentez) |
| Optimal koşullar | Belirsiz veya ılık | Hafif alkali, donmuş mikroortamlar |
Donmuş cepler neden önemli?
Su donduğunda, buz kristalleri çözünen maddeleri dışlar ve bunları sıvı damarlarda yoğunlaştırır. Bu yoğunlaşma mekanizması bazı reaksiyonları hızlandırır ve RNA gibi kararsız molekülleri stabilize eder. Ekip, alternatif ısı ve soğukluğa sahip ortamların — örneğin, kutup bölgelerinin yakınındaki hidrotermal havuzlar — yoğunlaşma, termal döngüler sağladığını öne sürüyor.
