RNS világ, mint elődje, a modern élet, a hatalom a krími
Fehérje-koacervátumban elmélet Oparin.
Ma már számos különböző elméletek eredetét az élet a Földön. De talán az első tudományos, jól átgondolt elmélet az élet eredete ajánlottak abiogenically biokémikus AI Oparin a 20-es években a múlt században. Az elmélet az elgondoláson alapul, hogy minden kezdődött fehérjékkel, valamint a képesség bizonyos körülmények között, a spontán kémiai szintézisét fehérjék monomerek - amino - és fehérjeszerű polimerek (polipeptidek) abiogenically [2]. Közzététele az elmélet stimulált számos kísérlet számos laboratórium a világon, amely bemutatja a valóságban ilyen szintézis in vitro. Az elmélet hamar közös és rendkívül népszerű.
Fő posztulátum az volt, hogy spontán alakult az elsődleges „húsleves” proteinszerű vegyületeket egyesítjük be koacervátum cseppek - külön kolloid rendszerek (szolok) lebeg egy híg vizes oldatban. Ez adta a fő feltétele a megjelenése élőlények - elkülönítése bizonyos biokémiai rendszerek által a környezetre, a kompartmentalizációját. Mivel néhány proteinszerű vegyületeket koacervátum cseppecskék rendelkeznek katalitikus aktivitással, lehetővé válik, áthaladását biokémiai reakciók belül a szintézis csepp - merülnek fel hasonlóság asszimiláció, és így a növekedés a koacervátum, ezt követően a dezintegráció darabokra - reprodukció. Asszimiláló növekvő és osztódó tenyésztési koacervátum tekinthető egyfajta élő sejtek (ábra. 1) [3].
1. ábra. Sematikus ábrázolása az utat az élet eredete
szerinti fehérje-koacervátum elmélet AI Oparin [2].
Mindent jól átgondolt és tudományosan alátámasztott elmélet, de az egyik probléma, amely hosszú ideig szemet hunytak, szinte minden a terület szakértői az élet eredete. Ha spontán random nem-mátrix szintézisét koacervátum keletkezett egyetlen sikeres tervezésének a fehérje molekulák (például, hatékony katalizátorok, amely előnye, hogy ezt a koacervátum a növekedés és a szaporodás), akkor másolhatók belüli eloszlása koacervátum, és főleg az átviteli koacervátum-leszármazottai? Az elmélet nem tudott megoldást kínálni pontosan reprodukálni a problémát - a koacervátum és a generációk - egyszeri, véletlenszerű hatásosnak tűnt fehérje szerkezetek [3].
RNS világ, mint elődje a modern élet.
A tudás felhalmozása a genetikai kód, a nukleinsavak és a fehérje bioszintézis vezetett elvi hozzájárulása az új ötletek, hogy kezdődött minden nem a fehérjék és RNS-t. Nukleinsavak az egyetlen típusú biológiai polimerek, a makromolekuláris szerkezete, amely miatt a komplementaritás elvét a szintézis az új láncok lehetővé teszi a másolás saját lineáris szekvenciát monomer egységek, más szóval, a lehetőséget a szaporodás (replikáció) a polimer, a mikrostruktúra. Ezért csak nukleinsavak de a fehérjét nem lehet genetikai anyagot, azaz a molekulák reprodukálható, ismétlődő fajlagos mikroszerkezet generációk [3].
A különböző okok miatt ez RNS, nem DNS, lehet az elsődleges genetikai anyagát [3].
Először is, és a kémiai szintézis, és a biokémiai reakciókban megelőzte dezoxiribonukleotid ribonukleotidok;
dezoxiribonukleotidok - termékek ribonukleotid-módosításokat [3].
Másodszor, a legősibb és egyetemes anyagcsere folyamatok létfontosságú széles körben képviselt pontosan ribonukleotid helyett dezoxiribonukleotidokká, beleértve az alapvető energiahordozó típusa ribonukleozidszármazékok polifoszfátok (ATP stb) [3].
Harmadszor, az RNS replikáció végbemehet részvétel nélkül volt a DNS és a mechanizmus a DNS-replikáció még a modern világban élő igényel kötelező részvétele egy RNS primer kezdeményezni a szintézis a DNS-lánc [3].
Negyedszer, amelyek az összes ugyanazt a mátrixot, és a genetikai jellemzők, mint a DNS, RNS is képes végrehajtani számos funkciót rejlő fehérjék, beleértve a kémiai reakciók katalízisét. Így tehát minden ok arra, hogy DNS-t egy újabb evolúciós megszerzése - például egy módosított RNS elvégzésére speciális funkciók lejátszás és tárolja egyedi másolatát gének, amely a sejt genomjába anélkül, hogy a közvetlen bevonása a fehérjék bioszintézisére [3].
Felbontás után a katalitikusan aktív RNS, az ötlet az elsőbbségét RNS az élet eredete erős ösztönzést kapott a fejlesztés és fogalmazta egy önálló világ RNS, amely megelőzte a modern élet. Lehetséges rendszerhez az RNS világ ábrán látható. 2.
2. ábra. Sematikus ábrázolása az utat az élet eredetének megfelelően a modern koncepció elsőbbségét a világ RNS [3].
Abiotikus szintézis ribonukleotidokat és azok kovalens asszociáció a oligomerek és polimerek RNS előfordulhat körülbelül ugyanazon a feltételek és azonos kémiai környezetben, hogy feltételezték a kialakulását aminosavak és polipeptidek. Legutóbb, AB Chetverin munkatársai (RAS fehérje Intézet) azt mutatta, kísérletileg, hogy legalább néhány poliribonukleotidekre (RNS) a szokásos vizes közegben képes spontán rekombináció, azaz kicserélik lánc szegmensek, a transz-észterezési. Cseréje a rövid láncú szegmensek hosszú, kell vezetnie meghosszabbodását poliribonukleotidokra (RNS), és maga is elősegíti az ilyen rekombináció szerkezeti változatosságát ezen molekulák. Közülük fordulhat elő, katalitikusan aktív RNS-molekulák [3].
Még egy rendkívül ritka előfordulása az egyes RNS-molekulák, amelyek képesek voltak katalizálni polimerizálására ribonukleotidok vagy vegyület (splicing) oligonukleotidok a komplementer szálat templátként, jelenti kialakulásának mechanizmusa RNS replikáció. Replikáció magukat RNS katalizátorok (ribozimek) kell eredményeznie előfordulásának önreplikálódó RNS populációk. Másolataival RNS tenyésztés. Elkerülhetetlen hibák másolat (mutáció) való rekombináció önreprodukáló RNS populációk, hogy több sokszínű ez a világ. Így a feltételezett RNS ókori világ - egy „önálló biológiai világ, ahol az RNS-molekulák működött a genetikai anyag, és a két katalizátor enzimopodobnye” [3].
A megjelenése fehérjebioszintézist.
Ezután alapján RNS világ megesik megalakult a fehérje bioszintézis gép, előfordulása különböző fehérjék örökölhető szerkezete és tulajdonságai kompartmentalizációja a fehérje-bioszintézis-rendszer és a fehérje-készletek, esetleg olyan koacervátumok és fejlődése az utóbbi a celluláris struktúrák - élő sejtek (lásd 2. ábra .. ).
A probléma az átmenet, az ókori világ a modern RNS-fehérje szintetizáló a világon - a legnehezebb, még tisztán elméleti megoldás. Lehetőség abiotikus polipeptidek szintézise és fehérje-szerű anyagok nem segít a probléma megoldásában, mivel nem láttam semmilyen konkrét módon, hogy ez a szintézis lehetne párosítani az RNS, és esik genetikai kontroll alatt. Genetikailag szabályozott szintézisét polipeptidek és fehérjék kialakításához szükséges függetlenül az elsődleges abiotikus szintézis, a maga módján, alapján egy előre létező RNS világban. A szakirodalom felajánlott több hipotézis származási modern mechanizmusa fehérjebioszintézist a világon RNS, de talán egyikük sem lehet tekinteni, mint egy jól átgondolt részletek és kifogástalan, mind a fizikai és kémiai jellemzői. Egy változata a fejlődése és szakosodása RNS, ami a megjelenése a fehérjét bioszintetikus apparátusának (ábra. 3), de ez nem a teljesség igénye. [3]
Javasolt egy hipotetikus séma két lényeges pont, látszólagos alapvető.
3. ábra. Reakcióvázlat fejlődése és szakosodása RNS-molekulák az átmenet során az ókori világ RNS a modern világ genetikailag meghatározott bioszintetikus fehérjéket [3].
A második fontos pont ebben a változat az, hogy az elsődleges fehérje bioszintetikus apparátusának felmerült alapján többféle speciális RNS, mielőtt a berendezés enzim (polimeráz) replikációját a genetikai anyag - RNS-t és DNS-t. Ez a berendezés tartalmaz egy primer katalitikus proribosomal RNS rendelkezett a peptidil-transzferáz aktivitással rendelkezik; egy sor pro-tRNS specifikusan kötődő aminosavakat vagy rövid peptidekkel; egy másik proribosomal RNS egyidejűleg együttműködnek a katalitikus RNS-proribosomal, Pro-Pro-mRNS és tRNS (lásd. ábra. 3.). Egy ilyen rendszer már képes szintetizálni a polipeptid-lánc révén egy katalizált reakció általa transzpeptidálási. Többek között katalitikusan aktív fehérjék, - az elsődleges enzimek (enzimek) - megjelent és fehérjék, amelyek katalizálják a polimerizációs nukleotidok - replikáz vagy polimeráz NC [3].
Azonban, lehetséges, hogy azt a hipotézist, egy ősi RNS világ prekurzorként a modern élet világban, és nem lesz képes megszerezni elegendő indok leküzdeni a fő nehézségek - hihető tudományos leírás átmeneti mechanizmus az RNS és a DNS replikációját a fehérjeszintézist. [3]
Összefoglalva, szeretnék hozzá egy nagyon megnyugtató állítást, hogy a „világ” RNS csak az egyik hipotézis, hogy a tudás felhalmozása és a kutatási módszerek helyett lehet egy elfogadható és ésszerű. Ebben a szakaszban a fejlődés a tudomány, úgy tűnik, nem valószínű, hogy az emberiség végre megoldani a rejtélyt az élet eredete. Kétségtelen, hogy az emberek továbbra is soha nem fogja feladni a nyomokat. Végtére is, a képesség, hogy tudja, és megváltoztatni a világot - a legfontosabb „mutáció”, hogy vezet a faj a főemlősök, az utolsó millió év, amikor is az akarata minden korábbi „rokonok”, és lehetővé teszi büszkén nevezik a király a természet.
Irodalom
AI Oparin Az élet, a természet, eredete és fejlődése / AI Oparin. - 2nd ed. kibővült. - M. Nauka, 1968. - 173 p.