Модели предбиологической эволюции

В. Г. Редько*

Научно-исследовательский институт системных исследований РАН
Нахимовский просп., 36, к. 1, Москва, 117218 Россия
*E-mail: vgredko@gmail.com
Поступила в редакцию 08.02.2019 г.
После доработки 08.11.2019 г.
Принята к публикации 18.12.2019 г.

Характеризуются модели предбиологической эволюции, в исследовании которых принимал участие автор настоящей статьи: модель квазивидов, модель гиперциклов, модель сайзеров. Модель квазивидов была предложена Эйгеном в начале 1970-х годов. Эта модель описывает эволюцию популяции макромолекул РНК, кодирующих наследственную информацию. При размножении молекул РНК происходит копирование наследуемой информации. Ошибки в процессе копирования приводят к мутациям РНК. Эволюция популяции приводит к отбору квазивида – такого распределения цепочек РНК, в которое входит как “наилучшая РНК”, размножающаяся с максимальной скоростью, так и близкие к ней цепочки, отличающиеся от этой наилучшей мутационными заменами. Модель гиперциклов была предложена в конце 1970-х годов Эйгеном и Шустером. В гиперцикле к цепочкам РНК добавляются цепочки аминокислот, которые выполняют определенные каталитические функции и вместе с цепочками РНК формируют целостную систему кооперативно взаимодействующих макромолекул. Еще более близкая к простейшим организмам модель – модель сайзеров – была предложена В.А. Ратнером и В.В. Шаминым в начале 1980-х годов. Термин сайзер (syser) происходит от слов SYstem of SElf-Reproduction1 (самовоспроизводящаяся система). В сайзер входят полинуклеотидная цепочка, фермент репликации, фермент трансляции и другие ферменты и белки. Также отмечена модель стохастического корректора, которая, как и модель сайзеров, характеризует определенное приближение к реальным биологическим клеткам по сравнению с гиперциклами. Проводится сопоставление модели сайзеров и модели стохастического корректора. В настоящей работе кратко характеризуются все перечисленные модели и излагаются результаты оригинальных расчетов по этим моделям.

DOI: 10.31857/S0044459620020074

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).