Содержание
Инопланетная жизнь, вероятно, будет иметь иную биохимию, что может изменить способ ее размножения.
Вся клеточная жизнь на Земле основана на ДНК, которая передает информацию — обо всем, от цвета волос до черт личности — от одного поколения к следующему. Четырьмя химическими основаниями, которые передают эту информацию, являются аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T).
Другой важной «информационной молекулой» на Земле является РНК, в которой тимин (T) заменен урацилом (U). РНК имеет однострочную структуру, а не двухструнную структуру, как ДНК. Считается, что первая клеточная жизнь на нашей планете полагалась исключительно на это средство передачи генетической информации — в так называемом «мире РНК» — и даже сегодня существуют вирусы (подобные тому, который вызывает COVID), которые используют только РНК.
В статье, недавно опубликованной в журнале Science, исследовательская группа, возглавляемая Доной Слейман из Института Пастера в Париже, обнаружила, что некоторые вирусы демонстрируют больше различий в своем генетическом кодировании, чем было известно ранее. В РНК этих вирусов аденин (А) заменен на Z, где Z обозначает диаминопурин.
Это следует за более ранним исследованием Цзуньи Яна и его коллег из Фонда прикладной молекулярной эволюции в Гейнсвилле, штат Флорида, показывающим, что искусственная генетическая система может быть создана путем добавления двух дополнительных нестандартных оснований к обычной ДНК. Удивительно, но искусственная система из шести оснований продолжала развиваться, а не возвращалась к естественной системе из четырех оснований. Это означает, что ДНК, которую мы принимаем за стандартную — состоящую из A, C, G и T, — является лишь одним из многих жизнеспособных решений проблемы передачи биологической информации.
Изменчивость на этом не заканчивается. Цепочки ДНК организованы в триплеты оснований, которые определяют, какие из стандартных 20 аминокислот назначены для синтеза белков. Однако эти тройные задания не являются универсальными. Например, CUG, который обычно кодирует аминокислоту серин, вместо этого кодирует аминокислоту лейцин в некоторых видах грибов. Кроме того, некоторые организмы естественным образом кодируют две дополнительные аминокислоты вместо стандартных 20 аминокислот.
Какое отношение этот краткий экскурс в генетику имеет к инопланетной жизни? Хотя считается, что вся жизнь на нашей планете происходит от одного общего предка, генетический код гораздо более гибкий и разнообразный, чем обычно считается. Биохимия передачи информации у чужеродного вида почти наверняка будет использовать разные строительные блоки и кодировки и, возможно, даже другое количество оснований. Наш генетический код, безусловно, высоко оптимизирован для жизни на Земле, но я уверен, что существует множество оптимальных решений — возможно, некоторые из них даже лучше — для химической передачи информации от одного поколения к следующему.
Мы, конечно, не можем сказать, какой тип генетического кода будет использовать чужеродный вид. Но учитывая, что он, скорее всего, будет отличаться биохимически, его, скорее всего, будет легко отличить от жизни на Земле. Это может быть даже более необычно, чем мы ожидаем. Увлекательная готовая генетическая система была предложена Джеральдом Файнбергом и Робертом Шапиро, основанная на магнитных ориентациях, а не на химии. Они показали, как намагниченные частицы, приближаясь к магнитной цепи, будут выравниваться с цепью. В результате цепочка дублируется, и этот метод в принципе может быть использован для передачи информации в двоичном коде.
Таким образом, хотя инопланетная жизнь вполне может передавать генетическую информацию, используя структуры, подобные РНК и ДНК, мы всегда должны быть готовы к неожиданностям.
О Дирке Шульце-Макухе
Дирк Шульце-Макух — профессор Технического университета Берлина, Германия, и адъюнкт-профессор Университета штата Аризона и Университета штата Вашингтон. Он опубликовал восемь книг и почти 200 научных работ, связанных с астробиологией и обитаемостью планет. Его последние книги — «Космический зоопарк: сложная жизнь во многих мирах» и 3-е издание «Жизнь во Вселенной: ожидания и ограничения».
https://www.airspacemag.com/daily-planet/science-aliens-part-2-what-kind-genetic-code-would-extraterrestrials-have-180977685/
Загрузка...
