Лженаука – генетика. Чума ХХ века.

11.4. Какой была первая рибонуклеиновая клетка?

 

 

 

Если синтезировать случайным образом много белков и сделать из них искусственную клетку, то, во–первых, большинство белков не будут обладать каталитическими свойствами. Во–вторых, при синтезе большая часть их мРНК будет гибридизирована другими мРНК и склеена, и не сможет участвовать в синтезе белка на рибосомах. [Желание малыша, чтобы с горки элементов конструктора "ЛЕГО" самопроизвольно собралась машинка, можно понять. Малыш неопытен, и ему простительны любые фантазии. Но как понять инфантильность взрослых учёных, всерьёз рассуждающих о том, что эта машинка не только может быть создана самопроизвольно, но ещё и будет уметь собирать свои точные копии из элементов конструктора, которые ещё нужно уметь найти и выделить из окружающей среды... - отстоя.NET]

 

Одним из подходов в решении вопроса о том, как родилась жизнь, является эксперименты по созданию полностью искусственных клеток. Причина в том, что любые попытки уменьшить геном бактерии, убирая не самые необходимые гены, для того, чтобы оставить только минимальные и достаточные компоненты генома, заканчиваются на этапе, когда в минимизированной бактериальной клетке остается сотни генов и тысячи различных белков и других молекул (226). Следовательно, набор генов и белков в современных даже бактериальных клетках есть продукт длительной эволюции, когда первоначальные механизмы были утрачены всерьез и навсегда. [Странный вывод... Как раз огромное количество взаимодействующих белков в живой клетке свидетельствует об обратном - о невозможности пройти эволюционный путь от малого количества белков к большому, ведь малого их количества недостаточно для поддержания даже самых базовых функций клетки. - отстоя.NET] С другой стороны, данные эксперименты вносят свою лепту в поддержку идеи о РНК как начале всего живого. Поэтому начинать надо с самого начала и создавать искусственную клетку без участия белков.

 

В состав РНК входит четыре азотистых основания: аденин, урацил, гуанин и цитозин; соответственно, существует четыре вида рибонуклеотидов. Азотистые основания могли синтезироваться из неорганических молекул (таких, как CO, HCN и NH3) еще в протопланетном облаке. Их находят и в метеоритах. Третья – сахар рибоза – образуется в ходе автокаталитической реакции Бутлерова.

 

Исходя из современного уровня знаний, можно полагать, что для того, чтобы сделать искусственную клетку, надо чтобы РНК была способна служить матрицей, на которой происходит считывание заключенной в цепи ее нуклеотидов информации, и требуется вторая молекула, которая бы пришивала нуклеотиды к растущей копии на основе информации в РНК. Это может быть та же самая РНК, если ее концы обладают способностью катализировать реакцию пришивания нуклеотидов к растущему концу новой РНК. Сначала конец свертывается и делает дело, копируя начало, а потом начало свертывается и продолжает копирование, подхватывая эстафету у работавшего ранее свернутого конца РНК, чтобы получить фермент.

 

Жизнь возникает, если имеются 2 компонента реплицирующейся системы: 1. Запись информации на некоем носителе. 2. Трехмерная структура, в которой она располагается. Но молекулы РНК–копирователя не являются живыми по двум причинам. 1. Единственная молекула не может копироваться, так как она не может быть одновременно тем, что копируют, и тем, который копирует. Поэтому реакция копирования требует наличия 1) копирователя и 2) молекулы, которую копируют, например, РНК в линейном виде (226).

 

Что же требуется для организма, состоящего из РНК, и который можно было бы назвать живым?

 

1. Что такое автономная репликация (копирование). Это непрерывный рост и деление, который основан на поступлении малых молекул и энергии, и он не должен был быть зависимым от наличия продуктов предшествующих живых систем, таких как белки и ферменты.

 

2. Чтобы РНК жизнь работала, надо, чтобы катализаторы, включающие только пурин, должны были уметь синтезировать пиримидины. РНК–катализаторы представляют собой проблему курицы и яйца. Первая молекула репликазы (то есть молекулы, которая снимала копию другой молекулы) не могла сделать сама себя. Первая молекула РНК катализатора, которая синтезировала пиримидины, не могла синтезировать молекулы, из которых она состояла. Поэтому многие предполагают существование пре–РНК мира, который дал начал РНК–миру, по–видимому, путем способствования синтезу РНК мономеров и олигомеров, что затем требовалось для перехода к РНК миру.

 

По мере перехода к РНК миру, молекулы РНК должны были научиться делать свои собственные нуклеотиды. Концентрация нуклеотидов в самом начале жизни была очень низкая.

 

3. Наконец, для того чтобы реакция копирования РНК шла успешно, требуется отгородиться от внешней среды, либо иметь высокую концентрацию нуклеотидов. Это может быть реализовано путем создания маленьких сфер, сделанных из двойного слоя липидных молекул, где гидрофобные, не смачиваемые водой концы молекул ввернуты внутрь двойного слоя, а наружу торчат только те концы липидных молекул, которые смачиваются водой. Для того, чтобы такая гипотетическая система работала, надо, чтобы внутри такой окруженной двойным липидным слоем капельки имелись не только РНК, РНК-полимеризатор и нуклеотиды, но и сделанные из РНК катализаторы, способные синтезировать на основе имеющихся липидов новые липиды или просто способные синтезировать липиды вновь (без наличия матрицы, то есть de novo) (226).

 

Оказывается, в природе существуют и липиды, пригодные для таких целей. Они способны в условиях близких к таковым, какие существовали в очень давние времена, близким к природным, образовывать маленькие сферы. Эти сферы могли сливаться и разделяться. Тем самым нуклеотиды могли бы доставляться к липидным капелькам с РНК и нуклеотидами внутри мелких пузырьков и доставка других липидов шла бы за счет такого же слияния (226). [Конечно же, на Земле при большом желании можно найти множество химических соединений, имеющих искомые свойства. Но какова вероятность того, что десятки из них будут сконцентрированы в нужном месте в нужное время при нужных внешних условиях и начнут самопроизвольно воспроизводиться, используя сложнейшую последовательность химических реакций? – отстоя.NET]