[image]

Ещё раз о происхождении жизни.

 
1 8 9 10 11 12 13 14

dimir

втянувшийся
☆★
Какие всё же комментарии к сообщению Крейга Вентера будут?
Я же всё более и более склоняюсь к мысли, что вопросами происхождения жизни должны заниматься не биологи, а специалисты в области электроники и программирования.
Так быстрее человек придёт к пониманию откуда и почему появилась жизнь.

Человеческое тело = железо компьютера.
Душа и процессы мышления = информация и процессы её обработки в компьютере.
   
dimir> Какие всё же комментарии к сообщению Крейга Вентера будут?

Что именно нуждается в комментировании? Это?

> Однако Вентер грядущего кошмара не видит. Наоборот, предрекает выход на новый уровень развития биологии. Рисует перспективы создания «хромосом заданного типа для выполнения конкретных задач». В планах ученого искусственные микробы, способные производить топливо.

Ну да, так наверное и будет.

dimir> Я же всё более и более склоняюсь к мысли, что вопросами происхождения жизни должны заниматься не биологи, а специалисты в области электроники и программирования.

Это вам так кажется в силу плохого знания предмета

dimir> Человеческое тело = железо компьютера.
dimir> Душа и процессы мышления = информация и процессы её обработки в компьютере.

Аналогии когда сравнивают мозг или тело человека с PC верны только в очень общих чертах. "Душа" к науке отношения не имеет, это штука религиозная.
   

dimir

втянувшийся
☆★
"Душа" к науке отношения не имеет, это штука религиозная.
russo Приходится использовать это понятие, раз нет устоявшегося другого.
Душа - в смысле массив информации, имеющийся у каждого человека.

Да, я дилетант, и плохо знаю предмет в частностях.
Но, полагаю, у человека должны быть
- банк, где хранится информация, долговременная или сиюминутная.
- программы обработки информации
- устройства для обработки информации и т.д.
   

dimir

втянувшийся
☆★
Душа, как определение информационной составляющей человека, только лишь по той причине, что другого какого-либо понятия ещё не имеется.
russo
"Душа" к науке отношения не имеет, это штука религиозная.

А вообще же и философское тоже.
И, надо признать, религия и наука - две стороны одной медали.
   
Лучше использовать нейтральный термин "сознание".

Две стороны какой медали?
   
Это сообщение редактировалось 09.03.2008 в 18:34
+
+1
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★

Геологи нашли возможные следы жизни на Земле возрастом в 3,2 млрд лет

"Это первое однозначное свидетельство того, что жизнь существовала в далекой древности, что отодвигает время ее появления на миллиард лет в прошлое. Наша работа показала, что на ранней Земле не было никакого "азотного кризиса", как мы считали ранее, и что она могла поддерживать достаточно большую и разнообразную биосферу". // ria.ru
 
   40.0.2214.10940.0.2214.109

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
О возможных источниках хиральной асимметрии.

«Происхождение жизни». Глава из книги

От туманности до клетки Каким образом сформировались планеты, на одной из которых зародилась жизнь? Почему земная жизнь основана на углероде и использует четыре типа звеньев в ДНК? Где во Вселенной стоит искать другие формы жизни и чем они могут отличаться от нас? В книге собраны самые свежие ответы науки на эти вопросы. Каким образом сформировались планеты, на одной из которых зародилась жизнь? Почему земная жизнь основана на углероде и использует четыре типа звеньев в ДНК? Где во Вселенной стоит искать другие формы жизни и чем они могут отличаться от нас? // Дальше — elementy.ru
 
   49.049.0

Naib

опытный

Fakir> О возможных источниках хиральной асимметрии.
Fakir> «Происхождение жизни». Глава из книги

Хорошая статья.
С хиральной индукцией мне доводилось работать. Как правило, она не очень велика ее/de под 50-70% (у органиков - это немного) Но бывают и 99%, тот же ментол, например.
   54.0.2840.9954.0.2840.99
+
+2
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Элементы - новости науки: Рибозимы могут размножать друг друга

Согласно теории РНК-мира, на заре жизни должны были существовать рибозимы (молекулы РНК с каталитическими свойствами), способные осуществлять матричный синтез (размножение) молекул РНК. В природе такие рибозимы не обнаружены, а созданные искусственно работают очень плохо. Американские ученые изготовили улучшенный рибозим с РНК-полимеразной активностью, способный копировать молекулы РНК длиной до 95 нуклеотидов. // elementy.ru
 

Элементы - новости науки: Синтез РНК в «протоклетках» всё-таки возможен

Один из возможных сценариев зарождения жизни предполагает существование в прошлом «протоклеток» с липидной оболочкой, в которых шел неферментативный матричный синтез (репликация) РНК. Проблема в том, что ионы магния, катализирующие репликацию РНК, разрушают липидные мембраны и способствуют распаду однонитевых молекул РНК. Ученые из США смогли преодолеть это препятствие и создать искусственные протоклетки, внутри которых синтез РНК идет без помощи белковых ферментов и рибозимов. // elementy.ru
 

Элементы - новости науки: Созданы рибозимы, синтезирующие зеркальные копии самих себя

Американские ученые еще на шаг приблизились к созданию саморазмножающихся комплексов молекул РНК, подобных тем, с которых могла начаться земная жизнь. Методом искусственной эволюции получены рибозимы, катализирующие матричный синтез молекул РНК противоположной хиральности. Новые рибозимы умеют синтезировать в том числе и собственные зеркальные копии, которые, в свою очередь, катализируют репликацию исходных рибозимов. // elementy.ru
 

Элементы - новости науки: Чтобы спастись от паразитов, первым живым системам достаточно было время от времени разделяться на мелкие капли

Ключевым этапом зарождения жизни было появление химических репликаторов — комплексов молекул, способных к самокопированию и дарвиновской эволюции. Но сразу же должны были появиться и репликационные паразиты, использующие ресурсы сообщества для собственного размножения и ничего не дающиевзамен. Эксперименты на искусственных репликаторах показали, что для защиты от паразитов достаточно периодического разделения раствора, в котором они существуют, на мелкие капельки, которые потом могут снова сливаться. // elementy.ru
 
   49.049.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir> О возможных источниках хиральной асимметрии.
Fakir> «Происхождение жизни». Глава из книги • М. Никитин • Книжный клуб на «Элементах» • Опубликованные отрывки из книг

На пути к объяснению гомохиральности жизни: поляризованные электроны инициируют хирально-селективные реакции в газовой фазе • Игорь Иванов • Новости науки на «Элементах» • Молекулярная биология, Биофизика

Хотя биологические молекулы могут существовать в виде двух зеркально симметричных конфигураций, жизнь использует только одну из этих возможностей. Происхождение этой гомохиральности всего живого неизвестно. Среди возможных объяснений особенно будоражит воображение гипотеза Вестера–Ульбрихта, согласно которой гомохиральность жизни является следствием пространственной несимметричности слабого взаимодействия элементарных частиц. Экспериментальные результаты, опубликованные недавно в журнале Physical Review Letters, доказывают реальность по крайней мере одного важного элемента этой гипотезы. //  elementy.ru
 

Хирально-индуцированная спиновая селективность может помочь разделять рацемические смеси на энантиомеры • Григорий Молев • Новости науки на «Элементах» • Химия

Разделение хиральных молекул на энантиомеры — одна из важнейших задач современной химии. До сих пор для этого существовали лишь методы, основанные на разном взаимодействии энантиомеров одних молекул с энантиомерами других молекул. Но в недавней статье в журнале Science показано, что энантиомеры можно разделять с помощью селективной адсорбции к намагниченной поверхности, которая происходит из-за разной поляризации электронов в энантиомерах. //  elementy.ru
 
   51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Искусственная Луна, древний лес в Антарктике и самосмазывающиеся презервативы

В очередной подборке самых интересных и необычных научных новостей недели: улицы в Китае осветят при помощи искусственной Луны, в Антарктиде найдены окаменелости древнего леса, британские ученые придумали презервативы, которые сами покрываются смазкой при контакте со слизистой оболочкой. //  www.bbc.com
 
Химический коктейль жизни

Известно, что жизнь на Земле зародилась с появлением первых молекул РНК, но как именно они образовались из существующих в то время на планете химических веществ, до сих пор оставалось загадкой. Команде ученых из Кембриджского университета, кажется, удалось ее разгадать.

РНК состоит из четырех азотистых оснований - аденина, гуанина, цитозина и урацила. Каждое из них в отдельности ученым ранее уже удавалось создать в лабораторных условиях из неорганических соединений, однако набор химических реакций для их производства был разным. Следовательно, они не могли образоваться одновременно и в одном месте.


Решение этой проблемы нашел профессор Томас Карелл. Ему удалось создать все четыре азотистых основания при помощи одного и того же довольно простого набора реакций из шести исходных веществ: кислорода, азота, метана, аммиака, воды и цианистого водорода.

Это первое правдоподобное объяснение того, как из простых неорганических соединений мог сложиться изначальный "коктейль жизни".

Впрочем, оно не решает главную загадку: как получившиеся основания начали взаимодействовать между собой, слившись в длинную рибонуклеиновую цепочку. Ответ на этот вопрос ученым еще предстоит найти.
 
   51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Источником энергии для древнейшей жизни мог служить ацетилфосфат • Сергей Ястребов • Новости науки на «Элементах» • Зарождение жизни, Биохимия

Все без исключения живые клетки нуждаются в аденозинтрифосфате (АТФ) — веществе, молекулы которого служат главной «энергетической валютой» современной жизни. Однако АТФ — молекула довольно сложная, и маловероятно, что эволюция энергетических механизмов древнейшей жизни началась прямо с нее. Группа биохимиков во главе с известным английским ученым Ником Лейном считает, что на заре жизни главной «энергетической валютой» мог служить ацетилфосфат, молекула которого, устроенная гораздо проще, подходит на эту роль по ряду свойств. //  elementy.ru
 
Все без исключения живые клетки нуждаются в аденозинтрифосфате (АТФ) — веществе, молекулы которого служат главной «энергетической валютой» современной жизни. Однако АТФ — молекула довольно сложная, и маловероятно, что эволюция энергетических механизмов древнейшей жизни началась прямо с нее. Группа биохимиков во главе с известным английским ученым Ником Лейном считает, что на заре жизни главной «энергетической валютой» мог служить ацетилфосфат, молекула которого, устроенная гораздо проще, подходит на эту роль по ряду свойств.
 





В XX веке дискуссии о происхождении жизни были в основном чисто теоретическими. Знаменитый эксперимент Миллера — Юри, доказавший возможность самопроизвольного синтеза компонентов белков из простых молекул, так и остался блестящим, но по большому счету единичным достижением; других же источников новых данных на протяжении многих десятилетий просто не было (разве что исследования химического состава углистых метеоритов, но они тогда по разным причинам «не делали погоды» в науке). Оставалось только рассуждать. И одним из любимых предметов рассуждений в ту пору стал вопрос: были ли самые первые живые существа автотрофными или гетеротрофными?

...

В XXI веке все эти общие рассуждения отошли на второй план. И неудивительно: ведь в начале нашего века наука о происхождении жизни буквально пережила второе рождение. На страницы научных журналов — так и хочется добавить: «на глазах у изумленной публики» — хлынул поток совершенно новых фактов, открытых частью в ходе химических экспериментов (см., например: Химики преодолели главное препятствие на пути к абиогенному синтезу РНК, «Элементы», 18.05.2009), а частью в результате чтения геномов разных современных живых существ (см., например: Расширение белковой вселенной продолжается, «Элементы», 24.05.2010). Тем самым на многие (хотя, конечно, и не на все) важные вопросы стало возможно получать чисто документальные ответы. Уже отмечалось, что совокупность геномов ныне живущих организмов обладает свойствами самой настоящей летописи, хранящей множество следов исторических событий внутри некой упорядоченной многослойной структуры (см. Архаичные гены костных ганоидов разнообразнее, чем у более молодых групп позвоночных, «Элементы», 11.07.2016). Причем глубина этой «летописи» измеряется миллиардами лет — а значит, в ней в принципе можно найти ответы и на вопросы, касающиеся происхождения жизни. Надо только, чтобы эти вопросы задавались грамотно.

Вот пример такого грамотного вопроса: какой тип обмена веществ был у общего предка всех современных живых клеток — у безусловно реально существовавшего организма, который в современной научной литературе обычно называется LUCA? Это сокращение расшифровывают двумя способами: Last universal common ancestor (последний универсальный общий предок) или Last cellular common ancestor (последний клеточный общий предок); второй вариант точнее, но употребляется почему-то реже. Так или иначе, прямо «от Луки» все клеточные организмы разделились на два гигантских эволюционных ствола, которые называются бактериями и археями (рис. 2). В дальнейшем союз между представителями этих стволов породил еще и эукариот, но то было довольно позднее эволюционное событие, уже не имевшее к происхождению жизни прямого отношения.

«Лука» же, напротив, для любой теории происхождения жизни крайне важен. Правда, надо иметь в виду, что появление «Луки» было не началом процесса возникновения жизни, а скорее уж наоборот — его концом.
 


...

Итак, что мы знаем о «Луке»? Прежде всего, у него совершенно точно был аппарат трансляции, примерно такой же, как и у всех без исключения современных живых клеток. Трансляция — это процесс синтеза белка по заданной нуклеотидной последовательности, для которого нужны рибосомы, транспортные РНК и несколько десятков специальных белков. Уже довольно давно известно, что у «Луки» всё это было. Именно поэтому у всех современных живых организмов аппарат трансляции однотипен: он унаследован от общего предка.

А вот какой у «Луки» был обмен веществ? Был он гетеротрофом или автотрофом? Иными словами, питался ли он готовой органикой, или в качестве источника углерода ему хватало простой углекислоты?

...

Обзор этих генов позволил сделать несколько важных выводов. Прежде всего, нет никаких свидетельств, что у «Луки» были ферменты, нужные для гетеротрофного питания. Это означает, что — вопреки всем рассуждениям на эту тему — гетеротрофом «Лука» не был.

А вот ферменты для автотрофного питания (точнее, кодирующие их гены) в реконструированном геноме «Луки» есть! Правда, это совсем не та автотрофность, которую мы обычно видим вокруг себя. Главные автотрофы в привычном человеку мире — зеленые растения, которые захватывают из атмосферы углекислый газ и с помощью энергии света синтезируют из него сахар. Такой способ питания называется фотоавтотрофным. «Лука» им не владел. Он был хемоавтотрофом — организмом, способным синтезировать из углекислоты сложные молекулы с помощью энергии неорганических химических реакций (свет тут не нужен). В наше время хемоавтотрофным способом питаются многие бактерии и археи, причем их химические источники энергии довольно разнообразны. Каким же из них пользовался «Лука»?

Уильям Мартин и его коллеги считают вероятным, что «Лука» был или метаногеном, или ацетогеном. Это два близких друг к другу типа метаболизма, которые сохраняются и у некоторых современных микробов (первый — у метаногенных архей, второй — у клостридий). И метаногены, и ацетогены используют в качестве источника питания углекислый газ (CO2), из которого они с помощью водорода (H2) получают или метан (CH4), или уксусную кислоту (CH3COOH). В ходе эволюции один из этих типов обмена веществ мог легко превратиться в другой, потому что ключевые реакции в них общие. Ферменты, обеспечивающие эти ключевые реакции, как раз и были у «Луки».

...

Есть серьезные основания полагать, что древняя преджизнь вообще синтезировала сложные молекулы (такие, как нуклеотиды) принципиально иными путями, не имевшими с вышеописанной цепочкой ничего общего. В начале XXI века химики-синтетики стали получать по этой теме поразительные данные — причем это отнюдь не «кабинетные спекуляции», а результаты воспроизводимых экспериментов (см., например: Химики преодолели главное препятствие на пути к абиогенному синтезу РНК, «Элементы», 18.05.2009). Оказалось, что с чисто химической точки зрения синтез нуклеотидов вполне может идти самопроизвольно на основе очень простых молекул — цианида (HC≡N), цианамида (NH2–C≡N), цианоацетилена (HC≡C–C≡N), формамида (HCO–NH2) и некоторых других. Нужно только, чтобы на компоненты реакций действовало ультрафиолетовое излучение, но уж с этим на древней Земле проблем точно не было.

Однако английского биохимика Ника Лейна (Nick Lane) и его коллег не вполне устраивает такое объяснение. Отдавая должное блистательным достижениям химиков-синтетиков, они тем не менее подчеркивают, что современная земная жизнь никогда не использует цианид как источник углерода или азота. Это означает, что предполагаемые древние биохимические пути, основанные на цианиде, и реальные современные биохимические пути, основанные на ацетил-КоА, разделены пропастью, которая пока ничем не перекрыта. И, таким образом, «возникновение биохимии из геохимии остается нерешенной проблемой» (цитата из обсуждаемой статьи Лейна с соавторами).
Молекула-кандидат: поиск...

Лейн и его коллеги считают более вероятным, что древнейшая жизнь с самого начала использовала в качестве источника углерода не цианид, а углекислый газ (которого было предостаточно в атмосфере Земли). Это хорошо согласуется с современными данными о метаболизме «Луки» и о железосерных кластерах в белках. Но, как мы видели, на пути этой версии возникают кое-какие химические препятствия. Чтобы понять, как зарождающаяся жизнь могла бы их обойти, стоит еще раз взглянуть на картину в целом.

Обмен веществ всех без исключения современных живых организмов строится вокруг двух очень важных соединений. Одно из них — это аденозинтрифосфат (АТФ), молекула, служащая универсальным внутриклеточным источником энергии. Второе — уже упоминавшийся ацетил-КоА. Надо сказать, что и АТФ, и ацетил-КоА — это довольно-таки сложные молекулы, для «сборки» которых живым клеткам требуется набор ферментов, то есть белков, кодируемых специальными генами. Молекула АТФ состоит из пяти химических компонентов (аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты), а в молекуле ацетил-КоА компонентов, по такому же счету, целых восемь. В общем, вряд ли именно эти молекулы послужили химической основой древней преджизни.

При этом нет сомнений, что жизненно важные функции как АТФ (перенос энергии), так и ацетил-КоА (перенос остатка уксусной кислоты, в котором всего-то два углеродных атома) вполне могли бы быть выполнены и молекулами, устроенными гораздо проще. И, конечно, возникает огромный соблазн попытаться угадать, что за молекулы могли раньше делать эту работу.

Ник Лейн и его коллеги предлагают присмотреться к ацетилфосфату. Это соединение считается одним из вероятных участников древнейших «протометаболических циклов», которые предшествовали становлению полноценной жизни (см., например: J. E. Goldford et al., 2017. Remnants of an ancient metabolism without phosphate). Молекула ацетилфосфата содержит всего лишь два атома углерода. Состоит она из остатков уксусной и фосфорной кислот, соединенных хорошо знакомой химикам сложноэфирной связью. Ацетилфосфат присутствует в обмене веществ современных организмов (и бактерий, и архей). Расщепляясь до уксусной и фосфорной кислот, его молекула выделяет энергию примерно так же, как молекула АТФ. Отсюда — один шаг до предположения, что когда-то эти молекулы были взаимозаменяемы. Ацетилфосфат достаточно прост (с точки зрения химии) и в то же время достаточно функционален (с точки зрения биологии), чтобы послужить промежуточным звеном между гео- и биохимией.

Против этой гипотезы часто возражают, указывая на то, что молекула ацетилфосфата недостаточно устойчива. На этом возражении интересно остановиться: дело в том, что Ник Лейн считает его неверным чисто методологически. Как уже говорилось, в старину (то есть в XX веке) среди биологов господствовала «гетеротрофная» теория происхождения жизни — предполагалось, что органические молекулы век за веком накапливались в первичном бульоне до тех пор, пока в результате перебора более или менее случайных комбинаций из них не сложилось что-то качественно более сложное. Для такой модели долговременная устойчивость органических молекул действительно важна. Если же принять «автотрофную» теорию, всё начинает выглядеть иначе (см., например: P. Schonheit et al., 2015. On the origin of heterotrophy). «Автотрофная» теория рассматривает среду древней преджизни как своего рода химический вихрь, в котором одни молекулы непрерывно превращаются в другие. Тогда устойчивость потенциальных участников метаболизма должна быть не максимальной, а оптимальной: они должны быть достаточно устойчивы, чтобы существовать какое-то заметное время, и в то же время достаточно лабильны, чтобы без особого промедления вступить в очередную реакцию, поддерживая протометаболический цикл. Вот с точки зрения этого баланса между устойчивостью и лабильностью ацетилфосфат вполне мог бы оказаться соединением, идеально подходящим для переноса энергии (как оказался им АТФ, например).

В наше время гипотезы, касающиеся предбиологической химической эволюции, ничего не стоят без экспериментальной проверки. Лейн и его коллеги эту проверку провели, выяснив в результате следующее:
  • Ацетилфосфат легко самопроизвольно синтезируется из еще более простых предшественников (тиоацетата и фосфорной кислоты) в условиях, предположительно соответствующих обстановке зарождения первой жизни. Это теплая вода (20–50°C) с реакцией от нейтральной до щелочной.
  • Молекула ацетилфосфата в таких же условиях сохраняет стабильность часами. Это означает, что ее устойчивость действительно оптимальна для промежуточного продукта метаболизма (или протометаболизма).
  • Ацетилфосфат способен участвовать в синтезе нуклеотидов. Расщепляясь и отдавая остаток фосфорной кислоты, он превращает рибозу в рибозо-5-фосфат, а аденозин — в аденозинмонофосфат (АМФ); первое — важная составная часть нуклеотида, второе — уже целый нуклеотид.

Кроме этих положительных результатов, были получены и отрицательные: вопреки надеждам исследователей, оказалось, что ацетилфосфат не способствует полимеризации аминокислот и нуклеотидов, то есть их «сшиванию» в белки и нуклеиновые кислоты. Добавим, что и в синтезе самих нуклеотидов ацетилфосфат на самом деле участвует лишь ограниченно: ускорить-то он его ускоряет, но, судя по изложенным данным, — только в том случае, если главные составные части нуклеотидов уже есть в растворе в готовом виде. А вот на роль молекулы, снабжавшей первую жизнь энергией, ацетилфосфат действительно подходит.

Лейн и его сотрудники подбирали условия эксперимента, исходя из излюбленной ими теории возникновения жизни в щелочных гидротермальных источниках (см. Н. Лейн, 2018. «Вопрос жизни»). Проблема в том, что эта теория — очень спорная.
...приведем только один контрдовод: РНК — ключевая для ранней жизни сложная молекула — неустойчива в характерной для источников упомянутого типа щелочной среде, а устойчива, совсем наоборот, в слабокислой.
К счастью, обсуждаемая работа — возможно, вопреки первоначальному намерению авторов — показывает, что проблема щелочных источников и проблема ацетилфосфата вовсе не обязательно связаны друг с другом. Из приводимых данных видно, что в слабокислых и нейтральных условиях ацетилфосфат образуется даже лучше, чем в слабощелочных, а в сильнощелочных он не образуется вообще. Всё это позволяет допустить, что щелочные гидротермальные источники тут на самом деле ни при чем. Ацетилфосфат в любом случае является серьезным кандидатом на роль первичного переносчика энергии.


   51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Происхождение жизни • Михаил Никитин • Книжный клуб на «Элементах»

Каким образом сформировались планеты, на одной из которых зародилась жизнь? Почему земная жизнь основана на углероде и использует четыре типа звеньев в ДНК? Где во Вселенной стоит искать другие формы жизни и чем они могут отличаться от нас? В книге собраны самые свежие ответы науки на эти вопросы. //  elementy.ru
 

«Происхождение жизни». Глава из книги • М. Никитин • Книжный клуб на «Элементах» • Опубликованные отрывки из книг

Каким образом сформировались планеты, на одной из которых зародилась жизнь? Почему земная жизнь основана на углероде и использует четыре типа звеньев в ДНК? Где во Вселенной стоит искать другие формы жизни и чем они могут отличаться от нас? В книге собраны самые свежие ответы науки на эти вопросы. … Живое вещество, в отличие от неживого, обладает хиральной чистотой: все белки состоят из левых аминокислот, а ДНК и РНК построены на правой рибозе. В опыте Миллера и других экспериментах по абиогенному синтезу левые и правые изомеры сахаров и аминокислот образуются в равных пропорциях. //  Дальше — elementy.ru
 

Разные ответы на вопрос жизни

Михаил Никитин • Библиотека научно-популярных статей на «Элементах» • Биохимия, Молекулярная биология, Эволюция //  elementy.ru
 
   51.051.0
Это сообщение редактировалось 24.10.2018 в 14:14
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Еще РАЗ:
1. Нуклеиновые кислоты (рибо- или дезокси- - без разницы) являются НОСИТЕЛЯМИ ИНФОРМАЦИИ. Причем информации очень и очень сложной.
Человечество расшифровало структуру ГЕНОВ - участков кодирующих молекулы белка и...тут же появилась эпигенетика :F Оказалось одной только структурой белка ничего не объяснишь... у меня в классе училось два клона - однояйцевые близнецы Марик и Альбертик, сыновья моей училки по английскому. Они были очень и очень похожи...для людей которые их плохо знали ;) Для нас они были АБСОЛЮТНО РАЗНЫМИ - у них даже волосы были разные (у одного кучерявые, у второго прямые), разный характер, разные вкусы и темперамент. ПРИ ОДИНАКОВОМ НАБОРЕ ГЕНОВ! +одинаковом воспитании и условиях жизни :per: Так, что про наследственность, как основу жизни мы нихера не знаем...

2. КАКИМ ИМЕННО ОБРАЗОМ информация попала на нуклеиновые кислоты???? Никакого механизма ни описания признака, ни, тем более, его "записи" на НК мы не знаем, и скорее всего, его просто НЕТ. Да, хорошо, РНК может (но не обязана :F ) быть заменителем белков - эрзац ферментом, эрзац структурой, вообщем эрзацбелком. Но почему и как эти функции были: (1) - переданы белкам через сложнейший механизм транскрипции и (2) как функция этих белков или эрзацРНК оказалась записанной в РНК/ДНК????

3. Очень мало времени... Не для общения с представителями разных наций - а для случайного перебора вариантов. Практически МГНОВЕННО, как только остывает Земля и появляется на ней жидкая вода - так сразу появляется и жизнь... Если это - способ образования живого из неживого -настолько мощная функция, то почему жизнь не появляется сегодня? Хотя бы в лабораторных условиях....
   61.061.0
RU Balancer #25.10.2018 11:19  @Wyvern-2#25.10.2018 10:25
+
+1
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Wyvern-2> 3. Очень мало времени... Если это - способ образования живого из неживого -настолько мощная функция, то почему жизнь не появляется сегодня? Хотя бы в лабораторных условиях....

Ошибка несопоставления масштабов. Ну невозможно по комбинаторным ресурсам сопоставить целую планету в течении десятков/сотен миллионов лет и лабораторию в течении хотя бы десятков лет.

Это всё равно, что посмотрев, как кипит кастрюля на плите, щёлкнуть пьезозажигалкой в метре от другой такой же и не увидев кипения сказать, что вода сама закипать при нагреве не может :)
   55
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Появление жизни мгновенное по геологическим меркам, но не по лабораторным. Много мест, большие объёмы, времена порядка миллионов лет (ну наверняка не меньше сотен тысяч).
В природе сейчас, если кто и зародится - "съедят-с". Это в предположении, что сейчас на планете вообще есть места с соотв. условиями. (но, кстати, всё равно периодически ищут такого рода жизнь2.0)
В лабораторных же условиях времени надо всё-таки сильно дофига. И пока еще непонятно, ЧТО это за условиях - более чем до фига. Слишком более.


На нуклеиновые кислоты никакая информация НЕ ПОПАДАЛА.
Сам оборот "нуклеиновые кислоты являются носителями информации" - вводит в заблуждение.
Для современной жизни его кое-как можно использовать в прикладных целях. Но когда речь о зарождении жизни - он полностью бессмысленен.
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Сам оборот "нуклеиновые кислоты являются носителями информации" - вводит в заблуждение.
Fakir> Для современной жизни его кое-как можно использовать в прикладных целях. Но когда речь о зарождении жизни - он полностью бессмысленен.

А что же тогда осмысленно? ;) Почему триплеты нуклеотидов АГЦ(Т)У кодируют одну аминокислоту? Как кодирующая ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ нуклеотидов вообще появилась в нуклеиновых кислотах?

P.S. С "эффектом масштаба" - почти согласен ;) Но! Если ±ста миллионов лет хватило на появление одноклеточных в мире, который этому никак не способствовал - то в лаборатории в тысячах пробирок, с идеальными условиями, жизнь должна появляться просто на-раз-два :F
   61.061.0
+
+1
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Wyvern-2> P.S. С "эффектом масштаба" - почти согласен ;) Но! Если ±ста миллионов лет хватило на появление одноклеточных в мире, который этому никак не способствовал - то в лаборатории в тысячах пробирок, с идеальными условиями, жизнь должна появляться просто на-раз-два :F

А с чего ты взял, что в них условия идеальные? ;)

И о масштабах. Для ровного счёта возьмём объём колбы в 1л или 1e-3 кубометра. Мировой океан сейчас имеет объём в 1340 млн куб. км. (в те времена , вероятно, больше), или 1,34 млрд. Кубокилометр — это 1e9 кубометров. 1,3 млрд — это 1,3e18 кубических метра. Квинтиллион с третью! А отношение к размеру колбы — 1,3e21 — секстиллион с третью!
Ты вообще часто такими степенями десятки пользушься? Я вот на всякий случай посмотрел, точно ли я помню их названия.

Так вот, это ещё не всё. Эксперимент в колбе, допустим, идёт ... ну хорошо, год. Оценка времени самозарождения жизни — около 100 млн. лет. Ну пусть даже 10. Это ещё семь порядков.

1,34e28
1 340 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Это отношение масштабов. И, грубо, вероятностей.

Так что колба ничего не доказывает. И тем более, пробирка.
   52.952.9
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> А что же тогда осмысленно? ;) Почему триплеты нуклеотидов АГЦ(Т)У кодируют одну аминокислоту?
Wyvern-2> Как кодирующая ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ нуклеотидов вообще появилась в нуклеиновых кислотах?

Потому что так совпало. Потому что к триплету нуклеотидов, который появился по совсем другим причинам и закрепился из других выгод в некоторых сложных многостадийных химических реакциях начала комплементироваться одна аминокислота.



Wyvern-2> то в лаборатории в тысячах пробирок, с идеальными условиями, жизнь должна появляться просто на-раз-два :F

Будет известно, КАКИЕ это условия - появится. Ну может лет через тысчонку. После определения условий.
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> А что же тогда осмысленно? ;) Почему триплеты нуклеотидов АГЦ(Т)У кодируют одну аминокислоту?
Wyvern-2>> Как кодирующая ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ нуклеотидов вообще появилась в нуклеиновых кислотах?
Fakir> Потому что так совпало.

Фсё. Я понял. Разговор закончен. Разойдись! © :lol:
   61.061.0
RU Balancer #26.10.2018 13:35  @Wyvern-2#25.10.2018 13:41
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Wyvern-2> А что же тогда осмысленно? ;)

Смысл — понятие, связанное с наблюдателем :)

Wyvern-2> Почему триплеты нуклеотидов АГЦ(Т)У кодируют одну аминокислоту?

Почему связи бензольного кольца резонируют, планеты приобретают сферическую форму, а у скорости есть предел? Какой в этом смысл? :)

Wyvern-2> P.S. С "эффектом масштаба" - почти согласен ;) Но! Если ±ста миллионов лет хватило на появление одноклеточных в мире, который этому никак не способствовал - то в лаборатории в тысячах пробирок, с идеальными условиями, жизнь должна появляться просто на-раз-два :F

Не-а. Опять несопоставление масштабов :) В начальных земных условиях можно кипятиться миллионы лет миллиардами кубометров со стартовым коэффициентом воспроизводства 0.00000001%, пока отбор не повысит его до высоких и ощутимых величин. В лаборатории перешагнуть этот рубеж не получится. Придётся или ждать уже даже не миллионы, а миллиарды/триллионы лет (лаборатории маленькие!), или сразу перешагивать через этот барьер и собирать организмы по известным итоговым принципам. А это уже читерство.

Создан первый организм с искусственным геномом

Ученым впервые удалось создать организм с синтетическим геномом. Исследователи химическим путем создали геном бактерии Mycoplasma mycoides и поместили его в клетку другой бактерии - Mycoplasma capricolum, из которой был удален собственный геном. Полученный гибрид имел все признаки M. mycoidesи и был жизнеспособен. //  lenta.ru
 

Создан первый синтетический организм с минимальным геномом

Создан первый синтетический организм с минимальным геномом //  nplus1.ru
 

Создан первый в мире искусственный организм с одной хромосомой

Ученые уже давно ставят опыты на дрожжах, но недавно они добились удивительного результата: вывели дрожжевой грибок с одной-единственной хромосомой. //  www.popmech.ru
 

Думаю, вопрос будет [не для всех, конечно :D ], когда выведут первый организм на КНК вместо ДНК/РНК:

Ферменты заставили эволюционировать искусственные ДНК

Генетики из нескольких стран скооперировали усилия и создали искусственные цепочки ДНК, которые могут не только хранить и передавать наследственную информацию, но и эволюционировать, если попадают в среду с неблагоприятными условиями. //  www.vesti.ru
 

Жизнь без ДНК и РНК: Созданы искусственные ферменты, которые приведут к появлению новых организмов

Впервые ученым удалось создать синтетические ферменты - жизненно важные вещества, необходимые для поддержания множества процессов в организме. Энзимы были получены из искусственного генетического материала, которого не существует в природе. Изобретение сул... //  hi-news.ru
 
   55

Naib

опытный

Wyvern-2> 1. Нуклеиновые кислоты (рибо- или дезокси- - без разницы) являются НОСИТЕЛЯМИ ИНФОРМАЦИИ. Причем информации очень и очень сложной.

Как раз не очень. Сложность редуцирована до "битов" вырожденного триплетного кодирования, более того, допускается весьма широкая вариабельность даже в кодирующих участках, не говоря уж об интронах.

Wyvern-2> [i]Человечество расшифровало структуру ГЕНОВ - участков кодирующих молекулы белка и...тут же появилась эпигенетика :F Оказалось одной только структурой белка ничего не объяснишь...

Промоторы? Да и вообще, метаболомики ещё копать и копать.

Wyvern-2> 2. КАКИМ ИМЕННО ОБРАЗОМ информация попала на нуклеиновые кислоты???? Никакого механизма ни описания признака, ни, тем более, его "записи" на НК мы не знаем, и скорее всего, его просто НЕТ. Да, хорошо, РНК может (но не обязана :F ) быть заменителем белков - эрзац ферментом, эрзац структурой, вообщем эрзацбелком. Но почему и как эти функции были: (1) - переданы белкам через сложнейший механизм транскрипции и (2) как функция этих белков или эрзацРНК оказалась записанной в РНК/ДНК????

Во-первых, дефицит фосфата. Белки в сравнении с ДНК/РНК - "фосфатнезависимы" и гораздо более устойчивы. пептидно-нуклеиновые комплексы способны к самоорганизации, в принципе - при кипячении достаточно большой "кастрюли" с аминокислотным супом вполне возможно образование структур вплоть до олигопептидов всех типов. В общем, даже первичный бульон может быть весьма сложным.
   69.0.3497.10069.0.3497.100
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> А что же тогда осмысленно? ;) Почему триплеты нуклеотидов АГЦ(Т)У кодируют одну аминокислоту? Как кодирующая ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ нуклеотидов вообще появилась в нуклеиновых кислотах?

Для тех, кто из своего тяжёлого танка ленится читать ссылочки через триплекс ;)
Это не совсем то, о чём ты спрашивал - но кагбе намекает, да?

Разные ответы на вопрос жизни

Михаил Никитин • Библиотека научно-популярных статей на «Элементах» • Биохимия, Молекулярная биология, Эволюция //  elementy.ru
 
Так, благодаря успехам синтетической биологии мы узнали, что у нуклеотидов есть много аналогов, которые могут быть введены в состав ДНК, что они образуют комплементарные пары и даже читаются природными ферментами (Malyshev et al. 2014). Почему же жизнь предпочла именно аденин, гуанин, цитозин и тимин? Уникальное отличие этих четырех молекул (и урацила в РНК) от множества похожих — как раз устойчивость к УФ-излучению (Crespo-Hernandez et al. 2004). Природные нуклеотиды, поглотив квант УФ-излучения, очень быстро превращают его энергию в тепло. Они делают это в тысячи раз быстрее, чем похожие молекулы, а значит, для них в тысячи раз ниже риск вступить в фотохимическую реакцию и испортиться. При соединении нуклеотидов в цепочку ДНК или РНК защита от ультрафиолета даже возрастает. Более того, при УФ-облучении раствора АДФ он медленно превращается в обычную клеточную энергетическую валюту: АТФ. Очень маловероятно, что жизнь, развивающаяся в темноте, выбрала бы именно ДНК для генов и АТФ для переноса энергии. Ультрафиолет же помогает синтезу многих важнейших клеточных молекул. Так, азотистые основания образуются при облучении растворов цианида или формамида. Так что солнечный свет мог многое сделать для зарождения жизни. (Особенно если мы найдем способ защититься от него, не прячась на морском дне.)
 



...в апреле 2017 года в Аризоне на астробиологической конференции AbSciCon-2017. Организаторы из NASA провели специальную дискуссионную сессию. Сначала выступали «глубоководники», например, аспирант Виктор Сохо и постдок Барри Херши из лаборатории Лейна в Университете Южной Калифорнии. Они рассказывали об успехах (очень скромных, как я упоминал выше) в восстановлении СО2 и синтезе органики в лабораторной модели щелочных гидротерм. Затем слово получили поклонники «маленьких теплых прудиков». Первым из них выступил Мартин ван Кранендонк, рассказавший о найденных им в Пилбаре отложениях сульфида цинка вместе с гейзеритом и другими признаками наземного геотермального поля. Затем химики доложили о новых успехах в синтезе нуклеотидов и мембранных пузырьков в условиях высыхания, о концентрировании ДНК на поверхности испаряющейся воды и других достижениях.
 

Источником энергии для древнейшей жизни мог служить ацетилфосфат • Сергей Ястребов • Новости науки на «Элементах» • Зарождение жизни, Биохимия

Все без исключения живые клетки нуждаются в аденозинтрифосфате (АТФ) — веществе, молекулы которого служат главной «энергетической валютой» современной жизни. Однако АТФ — молекула довольно сложная, и маловероятно, что эволюция энергетических механизмов древнейшей жизни началась прямо с нее. Группа биохимиков во главе с известным английским ученым Ником Лейном считает, что на заре жизни главной «энергетической валютой» мог служить ацетилфосфат, молекула которого, устроенная гораздо проще, подходит на эту роль по ряду свойств. //  elementy.ru
 
«Автотрофная» теория рассматривает среду древней преджизни как своего рода химический вихрь, в котором одни молекулы непрерывно превращаются в другие. Тогда устойчивость потенциальных участников метаболизма должна быть не максимальной, а оптимальной: они должны быть достаточно устойчивы, чтобы существовать какое-то заметное время, и в то же время достаточно лабильны, чтобы без особого промедления вступить в очередную реакцию, поддерживая протометаболический цикл. Вот с точки зрения этого баланса между устойчивостью и лабильностью ацетилфосфат вполне мог бы оказаться соединением, идеально подходящим для переноса энергии (как оказался им АТФ, например).
 
   51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Вероятность зарождения жизни — Троицкий вариант — Наука

…"По законам аэродинамики шмель летать не может, но он об этом не знает и летает только поэтому". НАШ опыт… наше знание, наша цивилизация оччень малы и мы еще не достигли той высоты, с которой МОЖНО определить и что такое жизнь, и как она возникла… и есть ли где-то еще что-то похожее… …И почему именно похожее??? Может он летать по законам аэродинамики. Это уже нормально научно выяснили. а есть популярное изложение — что к чему со шмелем? Е. Кунину О вероятности уже состоявшегося события говорить бессмысленно. //  Дальше — trv-science.ru
 
Михаил Никитин, науч. сотр. отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Бе­лозерского МГУ

Почему я считаю, что возникновение бактериальной жизни высоко вероятно?

Аргументация Кунина основана на экспериментах по искусственному отбору рибозимов-репликаз, которые копируют молекулы РНК и потенциально могут скопировать самих себя. Все эти рибозимы имеют длину порядка 200 нуклеотидов, и вероятность получения их путем случайной самосборки — порядка 4-200. Однако эти эксперименты не учитывали много важных факторов, которые могли, во-первых, обеспечить репликацию при помощи более коротких и простых рибозимов, а во-вторых, до начала всякой репликации направить самосборку в сторону структурированных РНК, способных работать рибозимами. Часть этих факторов уже была названа другими авторами: неферментативная репликация Шостака, отбор на самопрайминг в «мире палиндромов» Маркова, отбор на устойчивость к ультрафиолету, направляющий самосборку РНК в сторону структур со шпильками, предложенный Мулкиджаняном). Я добавлю к этому списку минеральные подложки и «тепловые ловушки» (узкие поры с температурным градиентом), которые очень облегчают копирование РНК. Дальше, коль скоро у нас есть простая самореплицирующаяся генетическая система, дарвиновская эволюция с высокой вероятностью быстро создаст на ее основе бактериальную клетку или что-то аналогичное — с клеточной мембраной, поддерживающей постоянный солевой состав внутри клетки.
 
   51.051.0
02.04.2019 20:36, ED: +1: Всегда интересные и познавательные ссылки.
03.04.2019 08:15, excorporal: +1: ED, наверное, ошибся. :)

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Гипотеза о добиологической предэволюции в межзвёздных облаках - возможность отн. быстрой полимеризации и наработки "сырья" для последующих процессов на планетах.

(Гольданский, "Туннельные явления в химической физике", 1986)
 
   51.051.0
1 8 9 10 11 12 13 14

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru