DNA dan sepupunya RNA menyimpan maklumat genetik dan membolehkan hidup seperti yang kita tahu - tetapi bagaimana jika berjuta-juta bahan kimia yang kurang dikenali dapat melakukan perkara yang sama?
Satu kajian baru mencadangkan bahawa lebih daripada 1 juta bahan peledak kimia dapat menyandikan maklumat biologi dengan cara yang sama seperti DNA. Kajian baru yang diterbitkan pada 9 September dalam Journal of Chemical Information and Modeling, mungkin menunjukkan cara untuk sasaran baru untuk ubat-ubatan farmaseutikal, menjelaskan bagaimana kehidupan pertama berkembang di Bumi dan bahkan membantu kita mencari bentuk-bentuk kehidupan di luar planet kita, para penulis menulis.
"Ia benar-benar menarik untuk mempertimbangkan potensi sistem genetik alternatif ... bahawa ini mungkin telah muncul dan berkembang dalam persekitaran yang berbeza, mungkin juga di planet-planet lain atau bulan dalam sistem suria kita," penulis bersama Jay Goodwin, seorang ahli kimia di Universiti Emory , dalam satu kenyataan.
Kedua-dua DNA dan RNA, kedua-dua jenis asid nukleik yang diketahui, mengandungi bit kimia yang dipanggil nukleotida, yang menghubungkan dalam susunan tertentu dan menyampaikan data yang berbeza, bergantung kepada urutan mereka, sama dengan huruf individu dalam satu ayat bertulis. Sebilangan molekul semulajadi dan buatan manusia meniru struktur asas DNA, tetapi sebelum ini, tiada siapa yang cuba mengira berapa banyak penampilan yang mungkin wujud, penulis menulis.
"Terdapat dua jenis asid nukleik dalam biologi," kata pengarang bersama Jim Cleaves, ahli kimia di Institut Teknologi Tokyo, dalam kenyataan itu. "Kami ingin tahu sama ada terdapat satu lagi yang dapat dijumpai atau bahkan sejuta lagi."
"Jawapannya, ada yang kelihatannya banyak, lebih banyak daripada yang diharapkan," kata Cleaves.
Penulis merancang program komputer untuk menghasilkan formula kimia untuk molekul seperti asid nukleik. Dalam DNA, pasangan nukleotida berpasangan dan berpasangan dalam satu barisan, jadi saintis memastikan bahawa molekul yang dihasilkan dapat membentuk dengan cara yang sama. Pada akhirnya, program mereka mengumpulkan lebih daripada 1,160,000 molekul yang berbeza yang memenuhi kriteria asas ini.
"Kami terkejut dengan hasil pengiraan ini," kata pengarang bersama Markus Meringer, seorang ahli kimia di Pusat Aeroangkasa Jerman di Cologne, dalam kenyataan itu. "Akan sangat sukar untuk menganggarkan priori bahawa terdapat lebih daripada satu juta asid nukleik seperti perancah. Sekarang kita tahu, dan kita boleh mula mencari beberapa ujian di dalam makmal."
Banyak penonton dapat menjelaskan kisah tentang kehidupan di bumi, sebelum DNA dan RNA menguasai dunia biologi. Secara teorinya, evolusi mungkin telah menjalankan "ujian berjalan" dengan beberapa molekul lain sebelum menetap pada asid nukleik sebagai penghantar data genetik terbaik, penulis mencadangkan.
Para penonton juga boleh membakar kemajuan perubatan masa depan, tambah mereka. Dadah yang menyerupai nukleotida sudah digunakan untuk melemahkan virus berbahaya dan sel-sel kanser ganas dalam tubuh manusia, menurut kenyataan itu. Dengan pustaka molekul struktur yang sama di tangan, pemaju ubat berpotensi dapat menggunakan DNA look-alikes sebagai senjata utama dalam memerangi penyakit.
"Ia sangat menarik untuk berfikir bahawa dengan menggunakan teknik pengiraan moden kita mungkin tersandung pada ubat baru ketika mencari molekul alternatif DNA dan RNA yang dapat menyimpan maklumat keturunan," kata pengarang bersama Pieter Burger, ahli biokimia di Emory University.
