В последние годы гипотеза «мира РНК», согласно которой на заре становления жизни молекулы РНК одновременно выполняли функции носителей информации и катализаторов синтеза новых подобных себе молекул (а ДНК вступила в игру позже), уже практически стала прописной истиной. Этому способствовали многочисленные доказательства в ее пользу — не только химические, но и молекулярно-биологические, биохимические и биоинформатические. Некоторые структуры наших клеток, как живые ископаемые, позволяют увидеть скрытые внутри нас кусочки того древнего мира. Однако недавняя публикация группы химиков под руководством Раманараянана Кришнамурти предлагает альтернативный взгляд на пребиотическую эволюцию. Исследователи предположили, что жизнь возникла из химерных молекул, наполовину состоящих из ДНК, а наполовину — из РНК. По их версии, ДНК и РНК возникли вместе на самых ранних стадиях эволюции, пройдя первые эволюционные шаги «рука об руку».
— Что было раньше, феникс или огонь?
<…>
— Думаю, ответ такой: круг не имеет начала.
Дж. К. Ролинг, «Гарри Поттер и Дары Смерти»
Гипотеза «мира РНК» утверждает, что в незапамятные времена — еще до появления даже одноклеточной жизни — функции хранителя наследственной информации и катализатора-фермента выполнялись одними и теми же молекулами — рибонуклеиновыми кислотами, РНК. То есть жизнь как таковая могла быть основана практически на одних РНК и не требовать ни ДНК, ни белков (как сейчас). Согласно этой гипотезе, ДНК и белки «вышли на арену» и взяли на себя современные функции позже.
Лет 10–15 назад это представление еще казалось просто гипотезой. Но в последние годы оно воспринимается в научном сообществе уже как нечто привычное и почти доказанное. Примерно так же, как сейчас воспринимаются черные дыры — особенно после публикации первой «фотографии» дыры, созданной путем обсчета данных с множества радиотелескопов (рис. 2, подробнее об этом читайте в новости Черная дыра галактики M87: портрет в интерьере, «Элементы», 14.04.2019). Методы вычислительной биологии позволили практически поймать «мир РНК» за руку и тоже показать его на картинке (но об этом — ниже).

Рис. 2. «Портрет» сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87, полученный участниками коллаборации Event Horizon Telescope на основе наблюдений, проводившихся в апреле 2017 года на длине волны 1,3 мм. Светящееся кольцо — излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры, «тень» от которой мы видим как темное пятно в центре. Отсутствие светлой полосы, пересекающей область «тени» (которая, например, показана в кадрах с черной дырой Гаргантюа в фильме «Интерстеллар»), объясняется тем, что плоскость аккреционного диска почти перпендикулярна лучу зрения. Изображение с сайта nature.com
С самого начала гипотеза «мира РНК» привлекала ученых изящным решением проблемы «курицы и яйца» (или «феникса и огня»), вынесенной в эпиграф этой статьи. Ведь в современных живых клетках для репликации ДНК/РНК нужен белок-фермент, а для синтеза белка нужны ДНК или РНК — получается порочный круг. Эта загадка могла бы стать для эволюционистов куда худшим происшествием, чем «отвратительная тайна» происхождения цветковых растений для Чарльза Дарвина. Фундаментальное открытие, что РНК способны сами работать как фермент (рибозим), совмещая в себе функции носителя наследственной информации и биокатализатора, оказалось весьма кстати. И до сегодняшнего дня не предложено никакого более внятного решения этой проблемы. Проще говоря, «миру РНК» просто нет альтернативы.
Но есть и более сильные аргументы в пользу «мира РНК». Во-первых, современная эволюционная биохимия продвинулась куда дальше экспериментов Стэнли Миллера: теперь экспериментально воспроизведены многие пред-биохимические процессы, которые, как предполагается, могли протекать в «мире РНК». Все такие эксперименты перечислить в одной статье вряд ли возможно, — да и это уже сделал Михаил Никитин в книге «Происхождение жизни: От туманности до клетки».

Рис. 3. Третичная и вторичная структуры транспортной РНК. Предполагается, что обилие «шпилек» и общая структура в виде «трилистника» остались у этой молекулы со времен РНК-мира (подробнее об этом читайте в книге М. Никитина «Происхождение жизни: От туманности до клетки»). Рисунок с сайта ru.wikipedia.org
Во-вторых, что еще важнее, наши клетки хранят внутри себя реликты мира РНК. К их числу, вероятно, относятся транспортные РНК с их характерной формой «клеверного листа» (рис. 3). Сюда же с некоторой натяжкой можно добавить многие витамины и коферменты (например, НАД и ФАД), по химической структуре родственные нуклеотидам — «буквам» РНК. Более впечатляющий пример — рибонуклеаза P (ribonuclease P), содержащая в своей сердцевине РНК, которая и является ее активным центром и собственно катализатором (рис. 4). То есть рибонуклеаза P — самый настоящий рибозим. Конечно, белки в ее составе есть, но они играют не главную роль — для ферментативной активности достаточно самой РНК.
Рис. 4. Сверху — рибонуклеаза P готовится расщепить незрелую предшественницу транспортной РНК (пре-тРНК, обозначена оранжевым цветом) и тем самым превратить ее в зрелую тРНК. Фермент состоит из каталитической РНК (рибозима), обозначенного синим цветом, и белковых субъединиц (обозначенных зеленым цветом). Снизу — активный центр фермента целиком находится именно на синей каталитической РНК. Только с ней, в частности, связаны кофакторы — два иона магния, которые видны на рисунке как две красные «вишни» в центре рисунка. Белок в формировании активного центра не участвует, только помогая рибозиму держать пре-тРНК. Впрочем, он и сам по себе образует с ней много взаимодействий. Рисунок подготовлен Георгием Куракиным на основе структуры PDB 6ah3
Но самое главное «живое ископаемое» из мира РНК в наших клетках — рибосома, та самая молекулярная машинка, которая синтезирует наши белки (см. рис. 1 и рис. 5). Совсем недавно она казалась абсолютно «неупрощаемой» в эволюционном плане — убери хотя бы один компонент, и вся сложная машина развалится, превратившись в груду ни на что не годного молекулярного мусора.
Аргумент о «неупрощаемой сложности» некоторых органов или биологических структур иногда приводят креационисты, пытаясь обосновать теорию разумного замысла. Самый любимый объект у них, еще со времен Дарвина, — глаз. Правда, с тех пор было найдено много переходных форм глаза, что делает конкретно этот аргумент совсем уж несостоятельным.
Именно рибосома наиболее интересна в плане исследования «мира РНК», поскольку ее «пламенным мотором» является РНК — рибосомная РНК (рРНК). Оказывается, эта рРНК состоит из относительно самостоятельных фрагментов — доменов (М. Никитин, «Происхождение жизни: От туманности до клетки»). И если отделять домены в определенном порядке, можно разобрать рибосому как конструктор, не разломав деталей. Рибосома при этом не потеряет в одночасье свою структуру и функцию, оставаясь способной синтезировать белки, — пусть уже и без соответствия матричной РНК (мРНК). Более того, в структуре большой субъединицы рибосомы выделяются четко выраженные слои, подобные луковой шелухе (рис. 5), различающиеся содержанием ионов магния и белков, а также структурой контактов между участками самой РНК. Это явное указание на то, что они имеют разный эволюционный возраст (C. Hsiao et al., 2009. Peeling the Onion: Ribosomes Are Ancient Molecular Fossils).

Рис. 5. Модель рибосомной РНК как «луковицы», слои которой показаны разными цветами (белки на этом рисунке не изображены). Чем слой дальше от центра, тем он эволюционно моложе. Сердцевиной «луковицы» является пептидилтрансферазный центр (PT origin) — в ходе эволюции он появился первым. Приведена нумерация слоев (Section) и расстояние от центра молекулы в ангстремах (Distance). Рисунок из статьи C. Hsiao et al., 2009. Peeling the Onion: Ribosomes Are Ancient Molecular Fossils
Если убрать все внешние домены и слои, то останется сердцевина рибосомы — пептидилтрансферазный центр, который в современных рибосомах занимается присоединением новой аминокислоты к растущему полипептиду. При этом он не умеет контролировать по мРНК, правильную ли аминокислоту он присоединил, — этим занимаются «оболочки» большой субъединицы и малая субъединица. Получается, что в прошлом этот центр существовал как отдельный рибозим, соединяющий аминокислоты в цепочку. Его можно было бы назвать протеин-полимеразой (по аналогии с ДНК- и РНК-полимеразами). Трудно сказать, как он контролировал правильность присоединения аминокислот. Вполне возможно, что никак — ведь речь идет о рибозиме, существовавшем в предбиотическом мире задолго до появления последнего общего предка всей клеточной жизни — LUCA. Ученые даже смогли реконструировать на компьютере структуру этого рибозима и визуализировать ее (рис. 6): устроив — почти в буквальном смысле — раскопки рибосомы, они откопали кусочек «мира РНК». Подробно об этом рассказано в новости Тайна происхождения рибосом разгадана? («Элементы», 27.02.2009).

Рис. 6. Компьютерная реконструкция рибозима, давшего начало пептидилтрансферазному центру современных рибосом. Здесь он наложен на современную структуру рибосомы (серая) таким образом, чтобы «проглядывать» из её центра. Рисунок из статьи C. Hsiao et al., 2013. Molecular paleontology: a biochemical model of the ancestral ribosome
Более того, биологам удалось проследить возможную эволюцию этого «кусочка». РНК хороши тем, что их можно заставить эволюционировать в пробирке! Естественный отбор при этом имитируется многократными циклами аффинной хроматографии с той мишенью, которую в итоге РНК должна связывать, а размножение — амплификацией РНК с помощью ПЦР. Мутационный процесс обеспечивается тем, что используется особенно «неточная» полимераза, часто делающая ошибки. Такой подход называется SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment — систематическая эволюция лигандов экспоненциальным обогащением). Обычно таким образом создаются РНК, которые должны что-то связывать (они называются аптамерами). Такие РНК находят применение в диагностике и терапии (см., например, книгу Д. Нельсон, М. Кокс, «Основы биохимии Ленинджера»).
Исследователям удалось приспособить эту методику и для создания каталитических РНК — рибозимов. В том числе — пептидилтрансферазных рибозимов, катализующих «сшивание» аминокислот в полимер. Оказалось, что многие «клоны» пептидилтрансферазных рибозимов, получаемые при помощи эволюции в пробирке, имеют в своем активном центре последовательность из восьми азотистых оснований, встречающуюся также в «сердце» пептидилтрансферазного центра, — AUAACAGG (см. B. Zhang, T. R. Cech, 1997. Peptide bond formation by in vitro selected ribozymes, B. Zhang, T. R. Cech, 1998. Peptidyl-transferase ribozymes: trans reactions, structural characterization and ribosomal RNA-like features, а также книгу Д. Нельсон, М. Кокс, «Основы биохимии Ленинджера»). Так что возможность возникновения «протеин-полимеразы», ставшей пра-прародителем большой субъединицы рибосомы, была показана наглядно. Любопытно, что эволюция такого рибозима оказалась очень канализированной: по-видимому, существует только одно оптимальное решение для его создания — комбинация из тех самых 8 оснований. Природа нашла его однажды — и оно с тех пор навсегда в наших сердцах... то есть в наших рибосомах.
Такой пример сам по себе способен убедить в реальности «мира РНК». Получение изображения древнего пептидилтрансферазного рибозима (пусть пока в компьютерной модели) по силе аргументации немногим уступает интерферометрической «фотографии» черной дыры. Более того, появляются все новые аргументы в пользу того, что вначале была все же РНК. В 2020 году вышла яркая работа группы Евгения Кунина, в которой методами биоинформатики реконструировалась эволюция ДНК и РНК-полимераз (об этой работе рассказано в новости Репликация ДНК и транскрипция могут иметь общее происхождение, «Элементы», 12.08.2020). Согласно этим реконструкциям, сперва появилась РНК-зависимая РНК-полимераза, от которой потом произошли ДНК-полимеразы. Это тоже недвусмысленно указывает, что исторически первым носителем наследственной информации была РНК.
Казалось бы, картина существовавшего в далеком прошлом «мира РНК» уже настолько цельная и стабильная, что ожидать научной революции здесь не приходится. Но в самом конце прошлого года вышла научная статья группы Рама Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy) из Института Скриппса, пресс-релизы по которой громко заявляли о том, что «жизнь на Земле возникла из смеси РНК и ДНК», и утверждали, что теперь пребиотическая химия должна отказаться от гипотезы «мира РНК». Давайте разберемся, насколько серьезен этот удар по гипотезе «мира РНК».
Стоит отметить, что Кришнамурти с коллегами уже несколько лет занимается проблемами ранней эволюции белков, а их публикации выходят в высокорейтинговых журналах (об одной из предыдущих работ этой группы рассказано в новости Определены вероятные условия абиогенного синтеза полипептидов на ранней Земле, «Элементы», 14.11.2019), регулярно привлекая внимание сообщества.
Обсуждаемая статья — завершающая публикация из целой серии (предыдущая работа была опубликована в журнале Nature Chemistry в 2019 году), начало которой положил обзор «О происхождении РНК» (R. Krishnamurthy, 2015. On the Emergence of RNA), где Кришнамурти подробно анализирует вопрос о возникновении самого «мира РНК». Как раз в этом месте у гипотезы «мира РНК» большие проблемы — пока нет понимания, как РНК могла возникнуть в пребиотических условиях. РНК сама по себе неустойчива. Это контрастирует с «тонкой настройкой» ее структуры для выполнения наследственной и каталитической функций. В общем, очень трудно представить, как РНК могла возникнуть напрямую в пребиотическом «плавильном котле».
Основной подход к решению этой головоломки — допустить, что до РНК были какие-то более простые нуклеиновые кислоты, не существующие ныне, которые называются ксенонуклеиновыми (XNA, КсНК). Вариантов возможных ксенонуклеиновых кислот сейчас предложено достаточно — на любой вкус. Во-первых, нуклеотидный алфавит в те незапамятные времена мог быть шире нынешнего и включать в себя, допустим, никотинамид (который сейчас сохранился в наших клетках в виде кофермента НАД). Могло быть вообще два азотистых основания вместо четырех (с двухбуквенным алфавитом жить как-то попроще). Предложено много замен рибозе — «слабому звену» РНК. Вместо нее могли быть другие сахара, простой двухатомный спирт (рис. 7) и даже пептидные связи (получался бы некий гибрид белка и РНК — пептидонуклеиновая кислота, ПНК). Все такие варианты имеют перед РНК преимущество в плане устойчивости к температуре, щелочам и ионам металлов.

Рис. 7. Одна из самых простых ксенонуклеиновых кислот — гликоль-нуклеиновая кислота (ГНК, слева) — в сравнении с ДНК (справа). Различающиеся участки выделены цветом: в ГНК вместо сложного и прихотливого сахара рибозы присутствует простой двухатомный спирт. Это могло дать ей преимущества в условиях древней Земли — такой простой молекуле проще «собраться» в абиотических условиях и сохранить свою устойчивость. Рисунок с сайта en.wikipedia.org
Основной вопрос, которым задается Кришнамурти в своем обзоре — был этот незнакомый нам мир гомогенным (то есть там присутствовали нуклеиновые кислоты только одного вида) или гетерогенным (нуклеиновые кислоты разных видов эволюционировали вместе и, возможно, на каких-то этапах объединялись в одной цепочке, формируя такую предбиохимическую химеру)? Две основные гипотезы, которые он рассматривает, касаются того, от чего произошел переход к РНК: от какой-то гомогенной КсНК или от химеры ДНК-КсНК (рис. 8).
Рис. 8. Возможные сценарии происхождения нуклеиновых кислот. «Мир РНК» мог взять начало от гетерогенных нуклеиновых кислот — от химер КсНК-РНК (сверху) или от какой-то гомогенной КсНК (в середине). Кришнамурти предлагает третий вариант (снизу) — происхождение современных нуклеиновых кислот напрямую от химер ДНК-РНК. Рисунок подготовлен Георгием Куракиным на основании статьи S. Bhowmik, R. Krishnamurthy, 2019. The role of sugar-backbone heterogeneity and chimeras in the simultaneous emergence of RNA and DNA
Эти вопросы довольно известны среди современных специалистов по пребиотической химии. Однако Кришнамурти не остановился на обзоре гипотез. Он задался гениально простым вопросом: «что, если вместо КсНК подставить ... ДНК?»
До сих пор никто точно не знает, как возникла репликация нуклеиновых кислот в пребиотических условиях, когда не было не то что ферментов, но даже и рибозимов. Привычный нам матричный синтез — сборка одной нити из нуклеотидов на «трафарете» другой — в таких обстоятельствах представляется крайне затруднительным. Поэтому сейчас ученые склоняются к модели, в которой первая репликация происходила не путем полимеризации (сборки нуклеиновой кислоты из отдельных нуклеотидов), а путем лигирования, то есть сшивания коротких последовательностей (рис. 8). Сшивание должно было происходить на матрице имеющейся цепи, при этом соединялись бы только последовательности, комплементарные ей. С наших современных позиций такой способ может показаться не ахти каким эффективным, но какое-то время он вполне мог служить основой воспроизводства нуклеиновых кислот.
Беда только в том, что после произошедшей репликации двум нитям нуклеиновой кислоты сложно разойтись из-за мощных водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями. Те же силы, которые поддерживают двойную спираль ДНК, будут стремиться сцепить цепи навсегда, как застегнутую «молнию». В современных клетках «молния» ДНК перед репликацией «расстегивается» специальными белками репликативного комплекса — их действие можно сравнить с бегунком застежки-молнии. Но в пребиотических условиях таких белков не было — реплицировавшаяся нуклеиновая кислота рисковала оказаться в положении застегнутой молнии без бегунка. Если кто-то оказывался в такой ситуации, то знает, как трудно расстегнуть такую застежку. Но в такой ситуации ДНК имеет преимущество перед РНК — она менее «клейкая». Это повышает шансы, что цепи случайно разойдутся после репликации в результате теплового движения.
Группа Кришнамурти решила испытать в эксперименте химерные последовательности — то есть гетерогенные нуклеиновые кислоты РНК/ДНК, где дезоксирибонуклеотиды чередуются с рибонуклеотидами. Это исследование и было описано в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.
Рис. 9. Вероятный механизм репликации нуклеиновых кислот по принципу лигирования по версии группы Кришнамурти. Одна цепь (сверху) связывается с двумя олигомерами, каждый из которых комплементарен одному из двух ее фрагментов. Олигомеры при этом сближаются, и обычное химическое «сшивание», даже без катализаторов, оказывается более вероятным. Молнией обозначено место химической реакции. Эксперименты группы Кришнамурти показали, что химера ДНК-РНК (сверху) способна эффективно «сшивать» комплементарную себе РНК (снизу). Рисунок Георгия Куракина
Оказалось, что при определенных условиях эти химеры вполне способны катализировать «сшивание» коротких олигомеров в другие себе подобные молекулы — свои ДНК-РНК-копии. Но, что более интересно, оказалось, что такие химеры неплохо катализируют и сшивание чистой РНК! Чем не мост от пребиотических условий к РНК? Через РНК, в свою очередь, оказалась возможной и регенерация ДНК-РНК-химер. То есть такая система — хороший кандидат на самоподдержание и размножение в абиотических условиях. Для сравнения авторы провели похожие эксперименты с гетерогенными треозонуклеиново-рибонуклеиновыми кислотами (ТНК-РНК-химерами) — одной из форм ксенонуклеиновых кислот. Такие молекулы показали куда худшие результаты. Так что замена КсНК на ДНК в гетерогенной нуклеиновой кислоте оказалась удачной. Но для этого необходимо ответить на вопрос: могла ли образовываться ДНК в пребиотических условиях?
Пока группа Кришнамурти проверила только возможность присоединения фосфатных групп к дезоксирибонуклеозидам с последующей полимеризацией. Результаты этого исследования изложены в обсуждаемой статье, опубликованной в конце прошлого года в журнале Angewandte Chemie. Согласно ей, такая реакция могла происходить при участии простого соединения диамидофосфата, которого на древней Земле могло быть в избытке. Сразу отметим, что вопрос о том, как на древней Земле появились дезоксирибонулеозиды, остается открытым. Напомним, что нуклеозиды состоят из азотистого основания и сахара — то есть к моменту предполагаемого взаимодействия с диамидософсфатом вопросы «Откуда взять азотистые основания?» и «Откуда взять дезоксирибозу?» должны были быть уже как-то решены. Учитывая, что дезоксирибоза является близким аналогом рибозы (которую так трудно получить и сохранить в абиотических условиях) в вопросе происхождения ДНК все еще очень много белых пятен. Да и, собственно, от неудобного вопроса о происхождении рибозы — «слабого места» РНК — исследование Кришнамурти никак не спасает. Ведь для предлагаемого им сценария «строительные блоки» РНК должны были существовать с начала времен — вместе с «кирпичиками» ДНК. Пока это исследование явно не похоже на панацею в вопросе происхождения РНК.
Если представить путь от простейших молекул до РНК, то станет ясно, что исследование группы Кришнамурти показало лишь две точки на этом пути. Все остальные его этапы остаются неизведанными: эта серия публикаций лишь на пару шагов приближает нас к разгадке происхождения нуклеиновых кислот. Уже поэтому не следует преждевременного говорить, что в пребиотической химии случился переворот и «мир РНК» «умер».
Есть и еще одно важное соображение. Как можно видеть на рис. 8, группа Кришнамурти нарисовала правдоподобный сценарий эволюции нуклеиновых кислот через стадию ДНК-РНК-химер. Он отличается отсутствием «мира РНК» как одного из этапов. Группа Кришнамурти расставляет акценты именно таким образом, что современный «мир ДНК-РНК» произошел прямо от древнего химерного ДНК-РНК-мира. На первый взгляд, это кажется самым простым предположением. Но из обсуждаемых статей в Nature Chemistry и Angewandte Chemie это прямо не следует.
Эти две статьи указывают лишь на две «точки» на схеме, уже показанной на рис. 8. Я еще раз указал их на рис. 10. Статья в Angewandte Chemie указывает на теоретическую возможность первой стадии — смеси из «строительных блоков» ДНК-РНК. И то, как уже было сказано, с некоторой натяжкой.
Статья в Nature Chemistry указывает на возможность второй стадии — химерного ДНК-РНК-мира. Но оба исследования никоим образом не говорят о том, что было между этими стадиями. Поэтому все стрелки на рис. 8 весьма условны и зависят от интерпретации. В частности, группа Кришнамурти предполагает прямой переход от химерного РНК-ДНК-мира к современному, минуя РНК-мир (это символизирует удлиненная стрелка). Однако экспериментальные данные этой же группы позволяют предложить и другой сценарий: переход к РНК-миру от химерного ДНК-РНК-мира (пунктирная стрелка на рис. 10).
В таком случае полностью копируется «верхний» сценарий: КсНК+РНК → РНК → РНК+ДНК. То есть предположение в целом звучит весьма правдоподобно. Фактически, это требует еще одного смелого допущения: однажды возникнув, ДНК долго была «не у дел» или вообще возникла дважды.
Оно казалось бы нелепым, если бы мы хорошо представляли себе периодизацию пребиотического мира и стадии его развития. Но ни одна из существующих гипотез, никакие экспериментальные данные не позволяют нам даже четко задать временные рамки происхождения жизни, не говоря уже о хронологии процессов. Наши знания похожи на представления гипотетических инопланетных археологов, обладающих лишь очень грубыми инструментами и познаниями в земной жизни и прилетевшими изучать историю Земли. Они могли бы узнать, что существовал Александр Македонский, строились пирамиды Древнего Египта и была Вторая мировая война — но могли бы запросто перепутать эпохи и отнести пирамиды ко времени начала Второй Мировой войны. Так и наши представления о пребиотическим мире: мы уже представляем «что?» и «как?», но не знаем «когда?». В этих условиях сложно делать выводы, что могло или не могло существовать параллельно. Именно в силу спекулятивности подобных рассуждений данные Кришнамурти не опровергают теорию РНК-мира, а позволяют лишь строить предположения о более ранних этапах предбиологической эволюции.
Здесь следует вернуться к тому, о чем я писал в начале статьи. Если на заре своего существования гипотеза «мира РНК» была чисто химическим решением сложного вопроса (примерно как гипотеза Кришнамурти сейчас), то на данный момент обнаружены, реконструированы и визуализированы «живые ископаемые» этого мира. То есть экспериментальная база у РНК-мира очень солидна и выходит за рамки пребиотической химии. И двух статей химического плана явно недостаточно для революции в этих представлениях. Так что от концепции «мира РНК» отказываться рано — пока ни одна гипотеза не объясняет экспериментальных и расчетных данных лучше нее. Другое дело — вопрос, что было до мира РНК? Однако этот вопрос еще далек от своего решения.
Источник: Eddy I. Jiménez, Clémentine Gibard, Ramanarayanan Krishnamurthy. Prebiotic Phosphorylation and Concomitant Oligomerization of Deoxynucleosides to form DNA // Angewandte Chemie. 2020. DOI: 10.1002/anie.202015910.
Георгий Куракин
Условно говоря, если всю историю Земли впихнуть в один час, то пригодной для жизни она станет, навскидку, через полчаса.Все же не через полчаса, а максимум через десять минут. Земля возникла 4,5 млрд лет назад, а первые следы жизни обнаружены в пробах 3.8 млрд-летней давности. Можно спорить о датировках и о пробах как таковых, но не о пригодности Земли для жизни в то время. Полчаса - это 2,2 млрд лет назад, тогда как раз концентрация кислорода росла, и жизнь на планете уже давно и хорошо устроилась.
Жизнь - это уменьшение энтропии посредством метаболизма и саморазмножения.Метаболизм - с обязательным внутренним обменом веществ. Метаболизм можно заменит синонимичным ему словом в этом контексте - самосохранение. Самосохранение без метаболизма невозможно, цель метаболизма - самосохранение.
она часть компьтера без которого ее не существуетПрограмму можно записать на бумаге, как и генокод. Первая в истории программа как известно была написана для несуществующего компьютера - машины Беббиджа. Работала она в людском воображении. Так же можно написать программу для исполнения человеком.
Когда вирус проникает в клетку он перестает существовать, он становится частью клетки встраиваясь в метаболическую систему клетки.Корова проникшая на луг не перестает существовать встроившись в тамошний обмен веществ. Так же есть разные существа живущие внутри других и участвующие в обмене.
Программу можно записать на бумаге, как и генокод.Генокод на бумаге написал очевидно бог. Не смешите - программы функционируют только в компьютере, и нигде больше, даже если этим компьютером является человеческий мозг.
компьютерные вирусы паразитируют в компьютере, сами они без компьютера ничего не могутА организмы которые изучает биология не могут без планеты Земля которая предоставляет условия для жизни. Среплицировать они ее не могут, только пользуются ресурсами.
Жизнь - это уменьшение энтропии посредством метаболизма и саморазмножения.Можно узнать, насколько уменьшается энтропия, скажем, человека во время метаболизма после поедания куска торта? И вообще, чему равна энтропия человека, больше ли она у слона или таракана? Определение энтропии для идеального газа известно, также известно оно для N битов информации, когда дано распределение вероятностей, по которому выбран каждый бит. Но далее этого подсчёты энтропии, кажется, не идут.
каталитический арсенал "девственного" БЕЛКОВОГО МИРА весьма беден, и далеко не покрывает того минимума, который нужен для существования самоподдерживающегося процесса, способного адаптироваться к изменяющимся условиям реалистичной внешней среды. Без витаминов, неорганических кофакторов и хотя бы коротких пептидных цепочке он вряд ли может реально существовать... и это будет чистой правдой, потому что чистые белки без кофакторов не смогут покрыть и 50% своего каталитического арсенала. Но ответ очевиден – кофакторы есть. И металлы, и более сложные молекулы.
Вот вам аргумент о "мире Белка"!Набрал в поисковике "мир Белка"
РНК существует только для белков, без белка РНК вообще бессмысленнаЕсли Вы читали статью, то можете указать хотя бы два примера, где РНК без белка имеет смысл. Ладно, я сам укажу. рРНК без белков, даже неполная, может взаимодействовать с тРНК и синтезировать белки. РНК без белков синтезирует белки. "Как тебе такое, Илон Маск?"
Единственная функция РНК это синтез белка, то есть мы имеем явное подчинение РНК белкам. Можно так сказать РНК вторична, белок первичен.Так обстоит дело сейчас. Но в прошлом могло быть и под-другому. Вы пытаетесь взглянуть на происхождение жизни сугубо через призму её сегодняшнего облика.
Все эти "мир ХХХ, ХХХ первично" чистые спекуляции противоречащие природеСЕГОДНЯШНЕЙ природе. Но миллионы лет назад природа могла быть другой. Взгляните на вещи шире.
Как же так могло получитсяЭволюция НЕ вырабатывает лучших решений, а только пригодные. Очень часто - первые попавшиеся пригодные.
рРНК без белков, даже неполная, может взаимодействовать с тРНК и синтезировать белки.Это и есть факт что РНК существует только для синтеза белка. Это в точности значит что без белка (как класса) рРНК бессмысленна.
И рибонуклеаза P может спокойно работать без белковой части.1. Не может, то что она будет при этом делать будет бессмысленно.
Так обстоит дело сейчас. Но в прошлом могло быть и под-другому.Это у вас чистые спекуляции, с научной точки зрения категорически нечем не обоснованные. В сущности, креационизм, сэээр.
Гипотеза мира РНК это чисто фрический бред, нет у нее ни единого доказательства. Смешно, что такой бездоказательный бред мировой альтернативной "наукой" была возведена в прописную истину."Фрический бред" – это Ваш комментарий. Доказательств много, в статье я перечислил лишь некоторые, самые яркие. Если они Вас не устраивают, то сначала объясните, в чём конкретно, потом уже называйте гипотезу "мира РНК" бредом.
"Фрический бред" – это Ваш комментарийВаши комментарии со ссылкой на какие-то ненаучные аналогии.
В конце концов, у РНК должны быть свои свойства которые обеспечивают их функционирование.Это интересный момент, хорошо, что Вы его отметили. Потому что этот момент мне действительно стоит пояснить.
для ее работы нужна случайная сборка первого репликаторов, вероятность чего по подсчётам Кунина - 10^-1081Именно поэтому я до сих пор не смог заставить себя прочесть его книжонку!.. :(
Не знаю как вы там собираетесь подбирать пароль по одной цифре, если у вас нет сигнала о том, что вы подобрали конкретную цифру правильноА и не надо сигнала... :)
Скорость достижения результата как раз таки привязана к вероятностиС т.з. "классической статистики" (априорной) - да. Однако ж мы тута... :P
поэтому вы ее не ускорите и химия тут не причемГуглите - "катализатор". И обрящете! :)
природа не знает, что она собирает и не может собрать сначала "хвостик", потом ещё что-то, а потом соединитьИстинно так! Аутодафе!!
Ну или создайте репликатор в пробирке, просто закинув туда что-то"Сперва добейся!" - так штоле?..
Ни у кого пока что почему-то не получилось.Ну вот как будет у меня свободными пару-тройку тыщщ/миллионов лет свободного времени - обязательно именно этим и займусь! :з
Ещё раз - катализатор тут вообще не причем, потому что нет таких автокаталитических реакций, которые ведут к созданию репликаторов.Уровень дискуссии ниже плинтуса. Почти как у "Креатор" :(
https://ru.wikipedia.org/wiki/Автокатализ
Автокатализ — катализ химической реакции одним из её продуктов или исходных веществ.
Автокатализ играет ключевую роль в эволюционной химии, поскольку реакция, катализируемая собственными продуктами, получает преимущество перед реакциями, получающими катализатор извне (тем более — перед некаталитическими реакциями), что создает условия для естественного отбора.
Мне кажется вам надо меньше читать Вики и больше что-то более серьезное.Прочитал ваш комент. На вики тоже какой-то поток сознания:
https://ru.wikipedia.org/wiki/РепликатоГениально, а жизнь это способ существования живых организмов:)р
Репликатор — первый реплицирующейся организм на земле
Может вы даже можете продемонстрировать что же это за репликатор такой, созданный автокатализом?В самом общем смысле, репликатор - нечто, ускоряющее (запускающее) процесс образования собственных копий.
Прочитал ваш комент. На вики тоже какой-то поток сознания:Я правильно понимаю, что вы даже не читаете ссылки на которые ссылаетесь?:)
В самом общем смыслеВ самом общем смысле репликатор - это вообще все, что угодно. Однако толка от такого определения ноль. Впрочем, я надеюсь вы не собираетесь устраивать спор об определениях.
репликатор - нечто, ускоряющее (запускающее) процесс образования собственных копий.Репликатор - это что-то, что производит процесс копирования самого себя, а не то, что запускает этот процесс. Это разные вещи. То, что ускоряет этот процесс называется катализатором. Непонятно зачем смешивать эти два разных понятия. Если следовать вашему определению, то ВООБЩЕ ЛЮБАЯ химическая реакция - это репликатор, что, совершенно очевидно, абсурдно.
Если вы не согласны с этим определением, значит у нас нет общего предмета для спораПонятно :). Кажется, все таки спор об определениях.
Какой вариант выбираете?Очень примитивный байт, друг мой.
Репликатор - это что-то, что производит процесс копирования самого себя, а не то, что запускает этот процесс.Но даже из этого убогого определения следует, что процесс копирования является автокаталической реакцией, поскольку его продукт ускоряет процесс копирование:)
То, что ускоряет этот процесс называется катализатором. Непонятно зачем смешивать эти два разных понятия. Если следовать вашему определению, то ВООБЩЕ ЛЮБАЯ химическая реакция - это репликатор, что, совершенно очевидно, абсурдно.Убираем лишнии эмоции из вашего коментария:
ВООБЩЕ ЛЮБАЯ химическая реакция - это репликатор, что, совершенно очевидноТак намного лучше. Надо только уточнить и обобщить: Любая цепная реакция, является автокаталической, то есть происходит с участием репликаторов. Даже нейтроны могут размножаться в подходящих условиях :)
автокаталитическая реакция не способна к эволюции. Впрочем есть и другие причины.Вот наглядный пример, опровергающий ваше утверждение:
Но даже из этого убогого определения следует, что процесс копирования является автокаталической реакцией, поскольку его продукт ускоряет процесс копирование:)Единственное, что тут убого - это ваш глупый троллинг, друг мой :). И нет друг мой, в автокаталитической реакции не ускоряется процесс копирования, а ускоряется процесс реации. Конечные продукты реакции != начальным, соответственно - это не копирование. Не несите совсем уж откровенной ерунды :).
Так намного лучше. Надо только уточнить и обобщить: Любая цепная реакция, является автокаталической, то есть происходит с участием репликаторов. Даже нейтроны могут размножаться в подходящих условиях :)Ну, в ваших влажных мечтах может быть, а в реальности - это глупость :). Про нейтроны - это вообще топ, жгите еще :).
Вот наглядный пример, опровергающий ваше утверждение:Опят
https://www.youtube.com/watch?v=GZnwjyVjH_I
https://www.youtube.com/watch?v=03ufX9NFSWs
И нет друг мой, в автокаталитической реакции не ускоряется процесс копирования, а ускоряется процесс реации.Разумеется, ускоряется реакция в результате которой образуются копии исходного вещества, которое ускоряет реакцию в результате которой образуются копии исходного вещества, которое ускоряет реакцию в результате которой образуются копии исходгого вещества, ...
Про нейтроны - это вообще топ, жгите еще :)Друк. Нейтроны не только могут размножаться. У них еще есть время жизни.
Почему - ну наверное вам стоит для начала выяснить, что такое биологическая эволюция и какие там должны быть механизмы, чтобы она работала.Друк. Вопрос конечно интересный, но не по теме. Биологическая эволюция это эволюция живых организмов. Следовательно, биологической эволюции не может быть причиной возникновения жизни.
Разумеется, ускоряется реакция в результате которой образуются копии исходного вещества, которое ускоряет реакцию в результате которой образуются копии исходного вещества, которое ускоряет реакцию в результате которой образуются копии исходгого вещества, ...Образуются не копии вещества, а создается новое катализирующее вещество из нескольких изначальных компонентов. Никакого копирования там не происходит. Неужели это так сложно? Сам катализатор ничего не копирует, он только катализирует процесс образования из исходных компонентов в которые сам не входит.
Достаточно или надо продолжить?Да можете продолжать сколько угодно, лучше то от этого не станет :).
Копирование в ходе этой реакции не ускоряется?Конечно не ускоряется, потому что никакого копирования там не происходит.
А может образование копий это не копирование, а нечто другое?У вас в воображении - может быть. Проблема в том, что в автокатализе никакого копирования не происходит.
Друк. Нейтроны не только могут размножаться. У них еще есть время жизни.Вы решили совсем в демагогию удариться, да?:) Вреся жизни, размножение? Что дальше, можно поинтересоваться?:) А размножение у нейтронов какое? Делением или половое, или может еще как то? Не поделитесь знанием?:)
ДрукПишется "друг"?:)
Вопрос конечно интересный, но не по теме.Проблема в том, что никакого вопроса нет, видите, там даже значек вопроса не стоит. Это утверждение.
Биологическая эволюция это эволюция живых организмов.Гениально. А сегодня завтра будет вчера. С Гуфом писаться не пробовали?
Следовательно, биологической эволюции не может быть причиной возникновения жизни.Гениально. Продолжайте, не держите в себе.
Наличие жизни главное условие правильного питания.Прекрасно :).
А смысл жизни заключается в превращении несъедобных веществ в съедобные. Для высших существ наоборот. Так?Не знаю даже, мне кажется это ваши выдумки, ну да ладно :).
Образуются не копии вещества, а создается новое катализирующее вещество из нескольких изначальных компонентов.Какое блин оно новое, если это катализирующее вещество без которого реакция практически не начинается?
Никакого копирования там не происходит. Неужели это так сложно? Сам катализатор ничего не копирует, он только катализирует процесс образования из исходных компонентов в которые сам не входит.Он катализирует процесс образования из исходных компонентов чего? Может своих копий? Подумайте еще раз!
лучше то от этого не станет :)Похоже на то.
А размножение у нейтронов какое? Делением или половое, или может еще как то?Делением ядер. (см. вики)
Гениально. А сегодня завтра будет вчера.что вы согласны с утверждением:
Биологическая эволюция это эволюция живых организмов.Если есть возражения, объясните дуракам в чем заключается биологическая эволюцию неживой материи. Всем будет интересно узнать например про эволюцию зомби.
Какое блин оно новое, если это катализирующее вещество без которого реакция практически не начинается?Что значит "практически не начинается"? Автокатализ - это, по определению, катализ реакции одним из ее продуктов. Это не копирование всех исходных веществ, а именно ускорение исхожной реакции, вследствии катализа ее продуктом. Неужели разница не очевидна? По вашему гениальному определению обычный катализ - это тоже копирование. Да что уж там, вообще все во вселенной копирование потому что с естественнонаучной точки зрение - ничего не появляется из ничего. Замерзание воды - это т
Он катализирует процесс образования из исходных компонентов чего? Может своих копий?Нет, не своих копий, друг мой. Он катализирует реакцию вследствии которой из исходных веществ образуются новые компоненты. В том числе катализатор. Вы называете их копиями только с формальной точки зрения, потому что они представляют одно и тоже вещество, но это не копии, которые могут эволюционировать. Потому что у них нет изменчивости и отбора. Это же элементарно. С такой позиции, опять же. Весь лед на земле - это копия некоего "протольда". Что просто тупо. Или вы сейчас начнете доаказывать что эволюция, подобная биологической возможна и без этого всего? У вас с математикой как вообще? Все нормально?
Делением ядер. (см. вики)Ядер чего, прошу прощения? Ядер нейтронов? У вас все хорошо? Вы уж цитату приводите или давайте прямую ссылку, а то как то совсем тупо получается. А электроны тоже размножаются, можно поинтересоваться?
Если есть возражения, объясните дуракам в чем заключается биологическая эволюцию неживой материи.Ээээээ, я то как раз не знаю.
Всем будет интересно узнать например про эволюцию зомби.У вас там все хорошо?:)
Это не копирование всех исходных веществ, а именно ускорение исхожной реакции, вследствии катализа ее продуктом. Неужели разница не очевидна?Реакция копирования всех исходных веществ? Исходные вещества не отличаются от продуктов реакции? Ищь чего вы задумали.
Он катализирует реакцию вследствии которой из исходных веществ образуются новые компоненты. В том числе катализатор. Вы называете их копиями только с формальной точки зрения, потому что они представляют одно и тоже вещество, но это не копии, которые могут эволюционировать. Потому что у них нет изменчивости и отбора. Это же элементарно.Ссылку на реакцию Белоусова недавно приводил.
Ядер чего, прошу прощения? Ядер нейтронов? У вас все хорошо? Вы уж цитату приводите или давайте прямую ссылку, а то как то совсем тупо получается. А электроны тоже размножаются, можно поинтересоваться?Тоже могут размножаться, например в фото-электронных умножителях. Ссылок полон интернет:
Если к созданию биологического репликатора ведет простая автокаталитическая реакция. Даже если откинуть, что там нужно все вещества вкидавать по определенным таймингам, а не просто от балды и что продукты зачастую нестабильны, где, простите, демонстрация этого?Альтернативы нет. Живые организмы получают энергию от каталических химических реакций. Катализаторы портятся. Без синтеза новых катализаторов все остановится. Будут протекать только реакции в которых исходные вещества тождественны конечным продуктам :) В такой скукате, без автокатолических реакций, никакая жизнь не захочет зарождаться.
Реакция копирования всех исходных веществ? Исходные вещества не отличаются от продуктов реакции? Ищь чего вы задумали.Выражайтесь яснее. Я не понимаю, что за поток сознания сверху :). Могу только сказать, что ничего не задумывал, а просто указал на глупости, которые вы говорите.
Ссылку на реакцию Белоусова недавно приводил.И что?:)
Не помните? А у той автокаталической реакции память есть, хотя и кратковременная.Память у реакции Белоусова-Жаботинского. Ясно, понятно. И что она запоминает, простите?:) Или у вас любые колебания - это память?:) Кстати, если вы все таки прочитаете, то речь шла не о памяти, а об изменчивости и отборе. Не надоело рандом генерить?:) Если уж вы хотите привести пример физического явления с "памятью", то могли бы хотя бы гистерезис вспомнить. Проблема для вас тут только в том, что системы с гистерезисом никуда не эволюционируют. Это опять же проходят на первых курсах универа. Если бы вы это знали, то, вероятно, не были бы так шокированы.
Тоже могут размножаться, например в фото-электронных умножителях.Лол, вот это завяление. На нобелевку с таким номинироваться не пробовали?:) А если серьезно - вы походу физику плохо знаете. В частности, что такое фотоэффект и вторичная эмиссия электронов. Они там не рождаются, друг мой, и уж темболее не размножаются. Для того чтобы в этом убидиться нужно просто открыть учебник физики за 1 курс универа, причем не обязательно профильного, а любого технического. Вы этого, очевидно, не делали. Не надо так.
Ссылок полон интернет:Друг мой, если вы в термине увидели знакомое слово - это не значит, что оно означает тоже, что и в биологии. Это тоже самое, что сказать, что машины на коевеере размножаются, а значит эволюционируют. Сказать-то так можно, вот только вывод об эволюции у вас прокатит только в сумасшедшем доме. Еще раз - прежде чем писать бред неплохо было бы открыть учебник(хотя в случае нейтронов нужен материал посерьезней - ядерная физика, как-никак) и понять о чем речь. Вы этого не делали. Получаете неуд.
https://duckduckgo.com/?q=размножение+нейтронов&ia=weblockquote>
Альтернативы нет.Тот бред, что вы написали - это не альтернатива. Это тупо бред.
Живые организмы получают энергию от каталических химических реакций. Катализаторы портятся. Без синтеза новых катализаторов все остановитсяНу допусти. Причем тут эволюция-то, гений? Вы тему того как она работает хоть чуть-чуть изучите. Прежде всего ее математическое обоснование.
Будут протекать только реакции в которых исходные вещества тождественны конечным продуктам :)Это что же за реакции такие, не поделитесь? Еще одна нобелевка на горизонте.
В такой скукате, без автокатолических реакций, никакая жизнь не захочет зарождаться.Лол, ну вы то знаете как она зародилась, вестимо :).
Если к созданию биологического репликатора ведет простая автокаталитическая реакция. Даже если откинуть, что там нужно все вещества вкидавать по определенным таймингам, а не просто от балды и что продукты зачастую нестабильны, где, простите, демонстрация этого?
Пароли от компьютера уникальны и нет положительной обратной связи сигнализирующей об успехе,Компьютеры сейчас специально так проектируют, чтобы этой связи не было, выносят функцию проверки в специальный криптоалгоритм а частенько и в специальный чип, потому что если этого не делать, то обратная связь внезапно есть. Очень часто это было время "отлупа" при проверки, а при физическом доступе - энергопотребление чипа. Таким способом подобрали немало паролей именно тем способом, который вы считаете невозможным. Механические замки, к слову открываются тем же способом - обратная связь есть и там, и в более поздних моделях специально вводят в конструкцию элементы, мешающие это делать
пептидилтрансферазных рибозимов, катализующих «сшивание» аминокислот в полимерЕсть такой "чудовищный" пласт - нерибосомальный (био)синтез пептидов и пептид-содержащих соединений... Оченно рекомендую! :)
В последние годы гипотеза «мира РНК», согласно которой на заре становления жизни молекулы РНК одновременно выполняли функции носителей информации и катализаторов синтеза новых подобных себе молекул (а ДНК вступила в игру позже), уже практически стала прописной истиной.Не стала. Очень многие поддерживают, например, гипотезу "metabolism first", т.е. что более-менее современный метаболизм возник до нуклеиновых кислот, например через катализ с помощью металлов, сульфидов металлов и т.д., привел затем к образованию нуклеиновых кислот и возникновению жизни в современном смысле.
Если он был не первым, то с какой стати ему вообще существовать?На таком же основании можно отвергнуть реальность СССР. Ведь он тоже был далеко не первым государственным образованием, предшествующим современной России. Так с какой стати ему вообще существовать? В Вашей парадигме он тоже должен был бы оказаться спекуляцией. Аргумент ровной ТОЙ ЖЕ СИЛЫ, что Вы привели. Вы удивитесь, но это так.
Мир есть только такой в котором все три компонента строго необходимы. Если бы без какого-то компонента можно было обойтись, то без него бы обошлись. Тем более что вы утверждаете что обходились, то с какой стати появится то без чего можно обойтись?Ну смотрите. Сначала были прокариоты. У них не было ядра. Значит, без ядра в клетке можно обойтись, и без митохондрий тоже. Но потом всё это появилось. Вопрос: с какой стати это всё появилось, если без этого можно было обойтись?
А заводы с роботизированными линиями? Там людей практически нет.Есть такие!
И эти линии могут уже сейчас создавать роботов, которые будут строить новых роботов.А вот таких нет! Каких именно новых роботов будет делать завод - это решают не роботы, а хозяин завода, через наладчиков, программистов и пр.
Эта гипотеза никак не противоречит гипотезе "мира РНК". Гипотеза "вначале был метаболизм" действительно объясняет некоторые вещи, даже вполне банальные. Например: почему цикл Кребса такой сложный? Ответ может крыться как раз в его эволюции на базе минерального катализа. Но как это может опровергнуть гипотезу "мира РНК"?Скажите это Биллу Мартину)))
Вообще по всей видимости никакого "мира ХХХ" просто не существовало, были возможно тысячи разных параллельных механизмов конкурирующих между собой, до нас дошло единицы этих механизмов. В ту эпоху конкуренция осуществлялась скорее не поглощением победителем побежденного, а синтезом двух разных параллельных механизмов в одинВот это уже интересная гипотеза, имеющая право на жизнь. Похожие идеи высказывались применительно к более поздним этапам эволюции жизни. Например, всем известный LUCA мог быть не одной клеткой, а дикой смесью мобильных генетических элементов, белков и мембранных пузырьков.
Скорее всего вообще в существовала цепочка ДНК-РНК-Аминокислоты, как тут сказали, -химера. Одна цепочка ДНК, вторая была тРНК к которой был прикреплен третья цепочка - белок из аминокислот. Такая химера и была одновременно катализатором за счет белка и носителем информации для репликации ДНК-цепочка. Эта спекуляция куда более реалистична чем "мир РНК"Ну нет, тРНК в нынешнем виде в предбиохимических условиях – нереалистично. А так – подобные гипотезы тоже высказывались, и ни окончательно не опровергнуты. Просто в пользу РНК-репликаторов больше экспериментальных и биоинформатических данных, поэтому мы говорим о мире РНК. Но и другие модификации, подобные представленной Вами, тоже могли существовать. Может быть, в дальнейшем будут найдены свидетельства их существования.
Ну нет, тРНКНет, это не обязательно даже современная тРНК. Просто РНК существует только ради одного - чтобы к ней прицеплялась аминокислота, больше ни для чего она не существует. В этом суть триплетов. Суть РНК в том что к ней присоединяются аминокислоты.
А зачем звезды синтезировали тяжелые элементы?А у вас уже звезды живые?
А зачем в космосе органика?А у вас уже космос живой?
А зачем цианбактерии создали кислородную атмосферу?А у вас уже атмосфера это орган живого организма? Какими генами она кодируется7
А зачем на свете мед?У пчел спросите, смогут ли они прожить без него.
А у вас уже звезды живые?Жизнь это процесс, а не объект. Автокаталическая реакция. Живым принято считать катализатор, ускоряющий реакцию своего создания. Образование одних звезд, ускоряет образование других, что приводит к появлению спиральных рукавов в галактиках. С точки зрения астрофизики, звезды в рукавах спиральных галактик живые.
А у вас уже космос живой?Сами решайте. Намек смотрите выше.
А зачем цианбактерии создали кислородную атмосферу?
А у вас уже атмосфера это орган живого организма? Какими генами она кодируется7Вопрос не по теме. Ответ элементарен: кислород это продукт жизнидеятельности цианбактерий. Для них он вредный отход - бяка.
У пчел спросите, смогут ли они прожить без него.Дельный совет. В следующий раз буду обращаться к более разумным существам.
С точки зрения астрофизики, звезды в рукавах спиральных галактик живые.Вам академику альтернативных астральных наук конечно виднее.
Живым принято считать катализатор, ускоряющий реакцию своего создания.Вам академику альтернативных астральных наук конечно виднее. Никто кроме вас таким бредом не пользуется.
Посмотрите на фото рибонуклеазы P с атомами металла. Она прекрасно с ним уживается. И оба вещества работают вместе, а не исключают друг друга. Почему Вы думаете, что в "мире РНК" такого быть не могло?Вот именно, что уживаются. Еще бы им не уживаться - в те времена, когда жизнь возникала, до Great oxidation event, концентрации растворенных в воде металлов были не в пример сегодняшним. А в какой-нибудь СО дегидрогеназе металлы несут критическую каталитическую нагрузку. Почувствуйте разницу, так сказать.
До сих пор собственно каталитическую функцию во многих белках выполняет минеральный кофактор. Железо в циклооксигеназе и липоксигеназе, например. Белок нужен, только чтобы подставить неорганическому катализатору нужную сторону субстрата.где-то читал что-то подобное о рибосомах. А именно, каталитическую функцию там выполняет тРНК, а пептидилтрансфераза нужна только чтобы подставить нужную сторону одной т-рнк нужной стороне другой =). А незаменимая роль большой субъединицы скорее в том чтобы не дать белку заранее свернуться не так и не туда. Но это не точно.
Да, и насчёт того, что рибозимы – плохие катализаторы...встречал несколько работ где показывалось что если заменить в рнк магний на закисное железо, многие (но не всякие!) рнк-молекулы, в частности те же трнк и какие-то субъединицы рибосомы внезапно начинают проявлять нетривиальную каталитическую активность (не помню правда, какую именно они там обнаружили, и не помню кто =ЖЖ). Наблюдение это было недавнее (какие-то статьи 5-10 летней давности), хз получились ли из них какие-то далекоидущие выводы. Но это не точно.
Жизнь - это как раз максимальное увеличение энтропии.Антинауная ерунда.
Есть серьезные работы показывающие это.Нет таких, вы глубоко заблуждаетесь.
Жизнь из первоначальной однородности стремится максимально быстрым способом все перемешать.Братец, вы совершенно не знакомы с понятием энтропии и всё жестко перепутали. Ваши аналогии это просто детский сад потому что вы совершено не знаете определение энтропии, отсюда все ваши ошибки.
Сам процесс возникновения чего-то там может быть и случайным, но цель функционирования его вполне определенная.У каждого органа есть цель, а не что-то там случайное. Эволюция обладает свойством целеполагания, развивается именно то что выгодно организму в его цели приспособится к определенным условиям окружающей среды; она не обладает свойством детерминированности, то есть появлением тех-то свойств в зависимости от среды, если они не появляются то организм либо вымирает либо покидает эту среду.
В экспериментах неоднократно демонстрировалось, как отличное приспособление, возникшее позже, не могло вытеснить достаточно плохонькое, но уже распространившееся. И следующие мутации уже «работают с тем, что есть», а не ищут лучшую альтернативу уже имеющимся решениям.Это вообще не имеет никакого отношения к делу.
в последние годы оно воспринимается в научном сообществе уже как нечто привычное и почти доказанное.
уже практически стала прописной истиной.Вот это и возмутило. Понимаете, мало того что это фрическая гипотеза, так она уже стала прописной истиной. Еще немного и ее как прописную истину будут преподавать в школе и каждый кто только просто будет в ней сомневаться будет высмеиваться и объявляться фриком, таково поведение серой массы. Такое уже произошло с саванной гипотезой. Для этого надо сразу сопротивляться, как это сделал Гордон Чайлд когда заявил что западноевропейская гипотеза происхождения индоевропейцев неверна, и выдвинул русско-степную гипотезу (ему было легко увидеть истину потому что он был марксист). Да его сразу задавили и забыли так что Гибутас потом пришлось ее заново пропагандировать, но по крайней мере он посеял сомнение и выдвинул альтернативу. Благодаря наличию этих альтернатив наука осталась незашоренной и свободно воспринимает аргументы что индоевропейцы произошли из русских степей.
Благодаря наличию этих альтернатив наука осталась незашоренной и свободно воспринимает аргументы что индоевропейцы произошли из русских степейПоправочка: только не из русских степей, ладно? Если мы говорим о праиндоевропейцах. Когда праиндоевропейцы произошли, никаких русских ещё в проекции не было. И степи эти, соответственно, ещё не были "русскими".
Оправдаются ли его затраты личных ресурсов на эту просветительскую деятельность?Нет на этом сайте никакой просветительской деятельности. Это слово совершенно не подходит ни для авторов, ни для благодарных читателей.
Георгий спасибо за статью и терпеливое обсуждение в комментарияхРад, что Вам понравилось! Сам не ожидал, что будет такое живое обсуждение, второй день не успеваю отвечать на комментарии. Но Вы пишите, пишите, я отвечу всем, но с задержкой.
когда Вы ссылаетесь на книгу М. Никитина имеется ввиду работы Мукилджаняна и Ко о геотермальных полях или что-то еще?Нет. Конкретно моей статье более релевантна глава 13 (если смотреть по 2-му изданию от 2020 года): "Происхождение рибосом, белков и генетического кода". Но, конечно, для понимания проблемы нужно прочитать всю книжку, она легко читается. Хотя по объёму материала почти как учебник.
почему сформирован такой антагонистический подход - или мир РНК, или мир ДНК, или еще какой-нибудь "мир".Описанная Вами картина вполне вероятна. Я сам против антагонизма. Нужно понимать, что эти "миры" условны: они вполне могли быть просто разными лужами. Скорее надо думать, что, по иронии судьбы, на каком-то этапе эволюции "лужа" с РНК первая научилась самоподдержанию и репликации. поэтому смогла на каком-то этапе взять контроль над всем, что приплыло из других "луж". Как у эукариот аппарат транскрипции архейного типа, но вообще-то эукариотические клетки – химеры. Скорее следует рассматривать "мир РНК" не как сценарий, исключающий все остальные, а как предшественника репликации и первую систему, которая смогла обеспечить наследственность в полной мере.
Смотрите: есть геотермальный источник, время от времени он испускает пар с калием, цинком и т.д. все это богатство конденсируется в соседней луже (у Мулкиджаняна эта лужа похожа на котелок или колбу), на эту лужу время от времени светит Солнце, наверно дует ветерок, лужа подсыхает, там идут разные замечательные хим. реакции, но время от времени должен ИДТИ ДОЖДЬ и смывать часть продуктов реакции. Куда девается то, что смыто дождем ?- в ручей, куда впадает ручей? - в речку, и т.д. вплоть до речной дельты при впадение в море.
Но откуда следует, что все геотермальные источники (и не только геотермальные) в бассейне реки одинаковые, откуда следует, что в разных частях идут одинаковые реакции - ниоткуда. В каких-то местах происходят разные замечательные реакции синтеза без участия геотермальных источников в других с участием оных и все это разнообразное богатство в разных местах речного бассейна и в разное время (сезоны, муссоны и пр.) сливается и взаимодействует: этот ручеек принес аминокислоты и белки, в этой речке преобладают нуклеиновые кислоты и РНК, а здесь больше ДНК, откуда-то приплыли липиды и пр. и т.д. , после разлива остаются старицы, отложения ила, которые подсыхают и здесь идет свой круг реакций и даже своя эволюция. Разные модели добиологического синтеза различной органики не противопоставлены друг другу - дополняют друг друга. Внутри большой речной системы существующей достаточно долго (например десятки миллионов лет) может возникнуть и эволюционировать спектр протобиологических процессов (не только химия, но и морфология), при этом нет жесткого одного сценария или процесса - может идти одновременно или попеременно или совместно множество разных процессов, а в бассейне ручья или речки, или реки они конкурируют, дополняют друг друга, или следуют один за другим. Может быть, такая гипотеза позволяет объяснить малое время (высокую скорость) добиологической эволюции. Более того часть бассейна реки вполне может затапливаться морской водой посредством очень не слабых приливов. В огромном речном бассейне может идти метаболизм, добиологическая эволюция с участием всех "необходимых" компонентов сразу
амплификацией РНК с помощью ПЦР.ссылочкой не побалуете?
двум нитям нуклеиновой кислоты сложно разойтись из-за мощных водородных связей между комплементарными азотистыми основаниямина самом деле основной вклад в энергию дуплекса вносит стекинг, а не водородный связи
Но в пребиотических условиях таких белков не было — реплицировавшаяся нуклеиновая кислота рисковала оказаться в положении застегнутой молнии без бегунка. Если кто-то оказывался в такой ситуации, то знает, как трудно расстегнуть такую застежку.способы расстегнуть молнию без бегунка:
Да и, собственно, от неудобного вопроса о происхождении рибозы — «слабого места» РНК — исследование Кришнамурти никак не спасает.да черт с ней, с рибозой. есть ведь и альтернативы ей, тем более, что на "РНК-мире" Черномордик не зацикливается. хуже то, что нет альтернативы хиральной чистоте. и совершенно не понятно, как она могла возникнуть в самых экзотических условиях "ранней Земли". Здесь нужен либо сильно поляризованный свет, либо сильной магнитное поле, которого Земля никогда не создавала. Учитывая это, и другие особенности, упомянутые участниками дискуссии, саму теорию возникновения жизни на Земле следует отнести к числу экзотических
Но в пребиотических условиях таких белков не былоУже фрическое предположение. С какой это стати аминокислоты появились после ДНК/РНК? Так что такое предположение ничем не обоснованно.
хуже то, что нет альтернативы хиральной чистоте.Есть такая партия! (с)
Упомянутый мной выше нерибосомальный синтез пользует и R- и S-стереоизомеры аминокислотточнее не могли бы указать/повторить? а то обсуждение слишком замусорено
если бы вы его изучалиНеужели вы думаете, что ещё остались глупцы, которые ведутся на уловку "устранить противника из дискуссии, превратив его в вечного студента"? Как некрасиво и примитивно. Выходит, вы меня боитесь, раз прибегаете к таким методам.
давно-давноНе аргумент, потому что научные истины не стареют.
опубликованаЕсли это действительно так, то это скорее довод в пользу гипотезы. Потому что если разные люди разными способами приходят к одному и тому же результату, то это скорее свидетельство в пользу правильности гипотезы, так как люди заблуждаются по-разному, а истина по конкретному вопросу одна.
в журналахВами не было приведено никаких ссылок на эти публикации.
Последний ваш пост указывает на крайне низкий уровень знанийНапоминаю: вы не экзаменатор, а я не ваш ученик, и тут не экзамен, а дискуссия в комментариях к научной новости. Так что ваша оценка не имеет никакого веса и является не более чем попыткой использования нечестного приёма ведения научной дискуссии с целью дискредитации оппонента. И, раз уж вы позволяете себе выставлять оценки вашему оппоненту, то я позволю себе ответить симметрично и выставить оценку вам. Итак, учитывая ваши методы, я считаю, что у вас крайне низкий уровень культуры ведения научной дискуссии.
смысла в дальнейшем обсуждении пока нетТо есть оппонент увидел смысл в том, чтобы начать дискуссию, а теперь хочет увильнуть от обсуждения, которое сам же и начал. Получил отпор и сразу в кусты. Забоялся противника с "низким уровнем знаний". Ну-ну.
как изучите литературуТо есть вы хотите, чтобы другие делали за вас вашу работу и искали в литературе доводы в пользу вашей гипотезы? Так дело не пойдёт, бремя поиска доказательств лежит на авторе гипотезы, когда он хочет что-то доказать научному сообществу. Это вы хотите что-то всем доказать, вот вы и ищите доказательства. Смехотворные аргументы типа "доказательства содержатся где-то там в литературе" не принимаются. Наверное, оппонент не знал, что в науке принято, упоминая литературные источники, приводить ссылки и цитаты.
милости просим продолжитьСтранно приглашать на дискуссию, которая фактически уже идёт, и которую сам начал, притом без всякого приглашения.




Рис. 1. Скульптура во дворе лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (США, штат Нью-Йорк), изображающая рибосомы за работой. Фото с сайта cabbagesofdoom.blogspot.com