ДНК может быть и без «элемента жизни»

Все атомы углерода в молекуле ДНК могут быть заменены другими элементами. Это позволяет предположить, что химический состав внеземной жизни может быть совершенно иным. Но есть «небольшая загвоздка».

Углерод считается обязательным элементом жизни, но это предположение может быть не совсем верным. В молекуле ДНК он может быть полностью заменен другими элементами без изменения ее фундаментальных свойств. К такому выводу пришли Петр Скурский и Якуб Бржески из Гданьского университета с помощью компьютерного моделирования. Они сообщают, что НК, в которой атомы углерода заменяются бором и азотом, ведет себя очень похоже на оригинал.

В ДНК сахар и фосфат образуют основу, а нуклеобазы, такие как аденин, посредством молекулярных взаимодействий соединяют две нити, образуя знаменитую двойную спираль. И сахар, и нуклеобазы большей частью состоят из углерода. Чтобы заменить этот элемент без изменения формы и свойств молекулы, замещающие атомы должны не только сохранить связи, но и распределение электронов. Это достигается сочетанием бора и азота.

Однако у азота 5 внешних электронов, у бора - 3, а у углерода - 4. Поэтому в подходящей комбинации они ведут себя как 2 атома углерода с 4 связанными электронами каждый. При этом отдельные строительные блоки и участки ДНК не меняют своей структуры. Короткая двойная спираль, состоящая из двенадцати пар оснований, тоже сохраняет ожидаемую структуру. Только угол поворота спирали был немного больше, чем у природной ДНК, поэтому она сильнее связывается с определенными молекулами.

Это открытие молекул с азотно-борным скелетом поможет создавать совершенно новые типы лекарств и других активных веществ, медленнее расщепляющихся в организме, и позволяет предположить, что на других планетах может быть жизнь с совершенно иными строительными блоками. Однако смоделированные молекулы бора и азота обычно содержат длинные, крайне нестабильные цепочки азота. Поэтому ДНК без углерода, будучи настоящей молекулой, скорее всего, взорвалась бы при малейшем нарушении.

Источник: spektrum.de