Подборка гипотез возникновения жизни

Автор Panteley_nt, декабря 25, 2019, 21:41:54

« назад - далее »

Alexeyy


Питер

Идея    параллельного  развития    трех    первичных   источников  -  РНК,ДНК,  белок  - мне  кажется бесперспективной.  Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки   -  но   они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.  И  почему    вдруг  они  будут   взаимно   конгруэнтными ?
Я     пока   совсем  не  касаюсь  условий      их   возникновения   -    я  все  равно   задаю  все  тот   же   вопрос.  КТО  БЫЛ  ПЕРВЫМ  ?
Для    меня   это  однозначно   РНК.     
А  оно  вам  надо  ?

Питер

Цитата: василий андреевич от июля 20, 2022, 19:33:36Первым был "черный ящик"  ;)  , в который поступали аминокислоты, а выходил тот ограниченный перечень пептидов, к которым применим термин отбор. Отбор на срок стабильности в узком диапазоне условий. Чем дольше стабилизация, тем вероятнее встреча с полипептидом для организации "сложной" пары, перескочившей запретную зону за счет образования скомканной структуры.
  Это не репликация и не отбор репликаторов. Это дифференциация на группы с резонирующими частотами образования и распада пептидных связей. Ну, а если первый репликатор - это РНК, то с него и жизнь. Но до РНК путь стечения обстоятельств невероятен.

Пептиды  не    умеют самореплицироваться.  И  самый  СУПЕР   пептид   не  может  размножиться. Будет  набор  уникальных  пептидов  -     которые   поживут  немного  и  помрут.
А  оно  вам  надо  ?

Alexeyy

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки  -  но  они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.
В смысле?

Alexeyy

#19
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:45:48Пептиды  не    умеют самореплицироваться.
Вообще-то, вроде, комплекс пептидов может (стохастически) воспроизводить себя. Там идёт копирование по матричному принципу, но при отдельном копировании репликации не происходит. Но, вроде, при многократных таких копированиях возникает, примерно, набор изначального комплекса. Хотя, может, и ошибаюсь. Но то, что пептидный комплекс может порождать другие пептиды - это точно; что, конечно, само по себе репликации комплекса ещё не означает.
  А в друг, и такие комплексы есть (или уже нашли - не очень сильно вникал), которые способны, вероятностно, воспроизводить себе подобное распределение по сортам пептидов, которые в них существуют (т.е. пептидный комплекс реплицирует свой состав с достаточной точностью для возможности развития дарвиновского отбора)?
  По идее, такие комплексы есть, коль в них по матричному принципу идёт копирование: по идее, для этого (для самовоспроизведения состава комплекса), в основном, лишь нужно, чтобы они состояли из комплементарных пептидных молекул (надо повнимательнее разобраться в статье ...).

Питер

"Вообще-то"   и "вроде" -  это  как  ?  Какой   комплекс  пептидов   это  умеет сам  по себе ?  Или какая   молекулярная  машина   делает  из  одного  комплекса   пептидов    два  точно  таких  же  ? Ну  или  почти
 таких  же   для  отбора ?
Матричные   синтез   для  пептидов  -  это как ?
А  оно  вам  надо  ?

Питер

Цитата: Alexeyy от июля 21, 2022, 10:48:26
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки  -  но  они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.
В смысле?

Все    просто.  Есть  ген    Х  в  виде   ДНК.  Ему  соответствует   РНК  и  белок.
А  если  вы   возьмете случайным   образом    ген  Х,  РНК Y   и  белок  Z    то  они  скорее  всего  не  будут  иметь  между  собой  очень  низкий  процент   гомологии.
А  оно  вам  надо  ?

АrefievPV

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Идея    параллельного  развития    трех    первичных   источников  -  РНК,ДНК,  белок  - мне  кажется бесперспективной.
Речь не об источниках, речь о компонентах (о составляющих) белково-нуклеиновой жизни. Причём, не равноценных составляющих – например, РНК самостоятельно может обойтись и без двух других.
 
Насчёт бесперспективности.
 
Гораздо более вероятно развитие сразу всего, что может появиться (синтезироваться) в тогдашних условиях, а не только всего лишь чего-то одного.
 
Типа, если вот мы тут выбрали РНК, то значит, только она и будет развиваться. С какого перепугу химии нас слушаться? Развиваться будет всё, что может (то есть, не запрещают законы химии и физики – развивайся).
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки   -  но   они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.  И  почему    вдруг  они  будут   взаимно   конгруэнтными ?
Эта «конгруэнтность», как раз и будет формироваться, если на каком-то этапе возникнет «пересечение» «ареалов обитания».
 
Например, «слились» (образовалась общая граница, возник переток и пр.) периодически пересыхающий водоём (периодически наполняемый дождями) и водоём гидрогеологической системы (некий пруд, наполняемый жидкими выбросами из фумаролы или грязевого вулканчика).
 
И то, что ранее в них (водоёмах) эволюционировало по отдельности (условно: в одном водоём пептиды, в другом водоёме нуклеиновые кислоты), теперь вынуждено эволюционировать совместно. Локация, где формируется «конгруэнтность» – протока между ними, общая граница между ними и/или какой-то промежуточный водоёмчик между ними. Соответственно, накапливаться в такой локальности будут «конгруэнтные» продукты синтеза: с одной стороны – устойчивые к присутствию пептидов молекулы нуклеиновых кислот, с другой стороны – устойчивые к присутствию нуклеиновых кислот молекулы пептидов.
 
То есть, «конгруэнтность» будет формироваться принудительно внешними условиями. Мало того, накопление таких устойчивых вариантов к присутствию других категорий молекул увеличивает вероятность возникновения «симбионтов – неких связанных молекулярных комплексов, неких «переплетающихся» контуров циклов химических реакций.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Я     пока   совсем  не  касаюсь  условий      их   возникновения   -    я  все  равно   задаю  все  тот   же   вопрос.  КТО  БЫЛ  ПЕРВЫМ  ?
Для    меня   это  однозначно   РНК.
Это для РНК-жизни первым будет РНК. Но это именно РНК-жизнь и к нашей (условно «трёхкомпонентной») жизни она имеет весьма опосредованное отношение.
 
А вот первыми (именно по времени возникновения на поверхности планеты) могли начать эволюционировать и пептиды. Причём эволюционировать не как полноценные живые системы, а как зависимые системы (так сказать, «ведомые» средой: изменяется среда существования – изменяется и состав пептидов).
 
Само собой, у каждой категории есть свой эволюционный потолок, выше которого система, основанная только на одной этой категории не поднимется. Так понимаю, у РНК потолок наиболее высокий – она вполне может самостоятельно проэволюционировать до РНК-жизни.
 
И условия возникновения важны для понимания того, что все три компонента могли развиваться параллельно и относительно независимо друг от друга. Ведь условия на планете могут быть разными в зависимости от географического положения, от наличия геотермальных источников, от состава пород и т.д. и т.п.
 
Например (фантастический сценарий):
 
В каких-то условиях стали хорошо синтезироваться пептиды. Пусть это будет периодически пересыхающий дождевой водоём и также периодически переливающийся.
 
В других условиях стали хорошо синтезироваться нуклеиновые кислоты. Пусть это будет  водоём гидрогеологической системы (некий пруд, наполняемый жидкими выбросами из фумаролы или грязевого вулканчика).
 
Возникает вопрос – а кто из них первым образовался на поверхности планеты? Вполне может оказаться, что первыми оказались пептиды. Например, аминокислоты и даже коротенькие пептиды частью «занесло» из космоса, а частью уже по месту начали синтезироваться. А вот нуклеиновым кислотам пришлось дождаться сначала геологических преобразований (должны сформироваться гидротермальные источники), а потом уж пошёл их синтез.
 
Но вопрос первичности здесь не главный – в одних местах/локациях пептиды синтезируются, в других – нуклеиновые кислоты. Они друг другу не мешают.

Вопрос первичности следует переформулировать как «где они в первый раз «пересеклись»?» или как «в какое из мест/локаций «пересечения» сформировалась хорошая «конгруэнтность»?».
 
Главным вопросом будет «какой из компонентов будет «заводилой», на которого всё завяжется?». Я считаю, что это будет РНК. Гиперциклы химических реакций с РНК стали основой для именно белково-нуклеиновой формы жизни. Типа, они стали программным «движком», если переходить на компьютерные аналогии.
 
В итоге имеем:
 
Пептиды проэволюционировали в подходящих для них условиях до своего эволюционного потолка (до максимальной устойчивости).
 
Молекулы РНК проэволюционировали в подходящих для них условиях до РНК-жизни.
 
Молекулы ДНК проэволюционировали в подходящих для них условиях до наиболее устойчивых.
 
РНК-жизнь в подходящих условиях сформировалась и достигла своего эволюционного потолка.
 
В отдельных локациях РНК и пептиды были вынуждены эволюционировать совместно, что привело к формированию «конгруэнтности» молекулярных составов и, возможно, к формированию РНК-пептидной форме жизни.
 
В других локациях ДНК и пептиды были вынуждены эволюционировать совместно, что привело к формированию «конгруэнтности» молекулярных составов. Эволюционный потолок был достигнут при формировании наиболее устойчивых составов.
 
В третьих локациях РНК, ДНК и пептиды изначально были вынуждены эволюционировать совместно.
 
В четвёртых локациях «конгруэнтные» наборы РНК и пептидов «пересеклись» с ДНК и были вынуждены эволюционировать совместно.
 
В пятых локациях РНК-пептидная форма жизни «пересеклась» с ДНК и была вынуждена эволюционировать совместно с ней.
 
В шестых локациях...
 
И так далее.
 
В каких-то локациях возникли вполне удачные гибриды из РНК-пептидной формы жизни и ДНК, в каких-то локациях – гибриды из «конгруэнтных» РНК, ДНК и пептидов. Вот здесь уже можно говорить о первичности возникновения нашей формы жизни, но не о РНК-жизни. Наша жизнь – это гибрид.
 
То есть, к современной форме жизни, включающей в себя и РНК, и ДНК, и белки, эволюция могла прийти разными путями.
 
На мой взгляд, и РНК-жизнь, и РНК-пептидная форма жизни оказались тупиковыми эволюционными ветвями. Про отдельные пептидные и ДНК-варианты я не говорю – они, скорее всего, даже свой «движок» не сформировали.

Alexeyy

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 12:14:50"Вообще-то"   и "вроде" -  это  как  ?  Какой   комплекс  пептидов   это  умеет сам  по себе ?  Или какая   молекулярная  машина   делает  из  одного  комплекса   пептидов    два  точно  таких  же  ? Ну  или  почти
 таких  же   для  отбора ?
Комплекс пептидов, который просто собрали экспериментаторы. Они его аминокислотами "кормили" и он - рос. Подробности - не помни и, может и не знал :) Перемешивали, может быть. Комнатная температура, вроде, водный раствор. Честно говоря, лень лезть за ссылками. Несколько раз приводил, но Вы тогда, вроде, не отреагировали. Но если всё-таки хотите - поищу...

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 12:14:50Матричные   синтез   для  пептидов  -  это как ?
В прямом смысле: пептид, оказывается, может синтезироваться (из аминокислот) на кристалле пептидного комплекса (там какое-то другое слово используется вместо пептидного комплекса ...) как на матрице. Т.е. точно так же, как белки могут синтезироваться на нуклеиновых кислотах как на матрице - так и пептиды могут синтезироваться на этих кристаллах из смеси пептидов.
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 12:16:32
Цитата: Alexeyy от июля 21, 2022, 10:48:26
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки  -  но  они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.
В смысле?

Все    просто.  Есть  ген    Х  в  виде   ДНК.  Ему  соответствует   РНК  и  белок.
А  если  вы   возьмете случайным   образом    ген  Х,  РНК Y   и  белок  Z    то  они  скорее  всего  не  будут  иметь  между  собой  очень  низкий  процент   гомологии.
Так ... и что из этого следует?

Питер

Алексей,  то  ли  было,  то  ли  нет. Детали в  студию.

Арефьев,  вот у  вас  отдельно  эволюционируют  пептиды,  РНК  и  белки.  Возникли  три  множества.   Но  при  этом   структура  РНК  не соответствует  структуре  ДНК.   И  не соответствует  структуре   ДНК.  Ну  и  пептид с   ДНК  тоже  разные.
Цитата   из вас.
Главным вопросом будет «какой из компонентов будет «заводилой», на которого всё завяжется?». Я считаю, что это будет РНК. Гиперциклы химических реакций с РНК стали основой для именно белково-нуклеиновой формы жизни. Типа, они стали программным «движком», если переходить на компьютерные аналогии.

Браво  -  что  и  требовалось  доказать.  Сначала   была   РНК.  Которая  научилась  реплицироваться.    Которая   начала   сорбировать  на  себе  аминокислоты  и  формировать     пептиды  со  структурой,  соответствующей   структуре  РНК.    И  далее     возникают       пептиды  с  каталитической  активностью  в  отношении  фософдиэфирной  связи  между  нуклеотидами   и в  отношении   формирования  пептидной  связи между  аминокислотами.
Коэволюция    РНК  и  пептида.   Но  при ведущей  роли  РНК ...
 
А  оно  вам  надо  ?

Alexeyy

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51вот у  вас  отдельно  эволюционируют  пептиды,  РНК  и  белки.  Возникли  три  множества.   Но  при  этом   структура  РНК  не соответствует  структуре  ДНК.   И  не соответствует  структуре   ДНК.  Ну  и  пептид с   ДНК  тоже  разные.
Цитата   из вас.
Главным вопросом будет «какой из компонентов будет «заводилой», на которого всё завяжется?». Я считаю, что это будет РНК. Гиперциклы химических реакций с РНК стали основой для именно белково-нуклеиновой формы жизни. Типа, они стали программным «движком», если переходить на компьютерные аналогии.
А, под тем кто первый Вы просто имели в виду кто главный, но не исключаете того, что коэволюция шла изначально от момента возникновения жизни?
  П.С.: ссылки посмотрю.

Alexeyy

Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Алексей,  то  ли  было,  то  ли  нет. Детали в  студию.
Нашёл: https://paleoforum.ru/index.php?topic=11708.0 Там третьим с начала темы постом Вы задавали мне, вроде, (примерно) тот же вопрос (о матричном синтезе пептидов на комплексе пептидов ... его авторы называют амилоидом). И там, в моём ответе, приведены цитаты из статей (гугловский перевод), где говорится об этом матричном синтезе. Там можно и продолжить ...

АrefievPV

#27
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Арефьев,  вот у  вас  отдельно  эволюционируют  пептиды,  РНК  и  белки.  Возникли  три  множества.   Но  при  этом   структура  РНК  не соответствует  структуре  ДНК.   И  не соответствует  структуре   ДНК.  Ну  и  пептид с   ДНК  тоже  разные.
В каких-то местах отдельно эволюционируют, в каких-то идёт коэволюция.
 
Про то, как формируется соответствие («конгруэнтность») я написал:
Цитата: АrefievPV от июля 21, 2022, 12:24:02Эта «конгруэнтность», как раз и будет формироваться, если на каком-то этапе возникнет «пересечение» «ареалов обитания».
 
Например, «слились» (образовалась общая граница, возник переток и пр.) периодически пересыхающий водоём (периодически наполняемый дождями) и водоём гидрогеологической системы (некий пруд, наполняемый жидкими выбросами из фумаролы или грязевого вулканчика).
 
И то, что ранее в них (водоёмах) эволюционировало по отдельности (условно: в одном водоём пептиды, в другом водоёме нуклеиновые кислоты), теперь вынуждено эволюционировать совместно. Локация, где формируется «конгруэнтность» – протока между ними, общая граница между ними и/или какой-то промежуточный водоёмчик между ними. Соответственно, накапливаться в такой локальности будут «конгруэнтные» продукты синтеза: с одной стороны – устойчивые к присутствию пептидов молекулы нуклеиновых кислот, с другой стороны – устойчивые к присутствию нуклеиновых кислот молекулы пептидов.
 
То есть, «конгруэнтность» будет формироваться принудительно внешними условиями. Мало того, накопление таких устойчивых вариантов к присутствию других категорий молекул увеличивает вероятность возникновения «симбионтов – неких связанных молекулярных комплексов, неких «переплетающихся» контуров циклов химических реакций.
В процессе коэволюции и формируется соответствие («конгруэнтность»).
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Цитата   из вас.
Главным вопросом будет «какой из компонентов будет «заводилой», на которого всё завяжется?». Я считаю, что это будет РНК. Гиперциклы химических реакций с РНК стали основой для именно белково-нуклеиновой формы жизни. Типа, они стали программным «движком», если переходить на компьютерные аналогии.
Вы начали подменять смысл своего поста и моего ответа. Здесь я говорю о главном, а не о первичном.
 
Теоретически «движок» мог быть и у пептидов (эдакая репликация в виде амилоидноподобных структур), но тут наверное необходимы полисахариды, и таковой «движок» очень уж специфичный и глючный. Потому я и отдаю предпочтение «движку» РНК – он более универсальный, неприхотливый и позволяет встраивать дополнительные молекулярные комплексы в гиперциклы.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Браво  -  что  и  требовалось  доказать.
Нет не браво. Вы исказили смысл (вообще вывернули куда-то набок).
 
Питер, перечитайте свой пост и посмотрите, что именно вы спрашиваете и в чём именно вы сомневаетесь:
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 10:43:01Идея    параллельного  развития    трех    первичных   источников  -  РНК,ДНК,  белок  - мне  кажется бесперспективной.  Вот    есть  пептиды,  РНК  и  белки   -  но   они  между  собой не  имеют  никаких  пересечений.  И  почему    вдруг  они  будут   взаимно   конгруэнтными ?
Я     пока   совсем  не  касаюсь  условий      их   возникновения   -    я  все  равно   задаю  все  тот   же   вопрос.  КТО  БЫЛ  ПЕРВЫМ  ?
Для    меня   это  однозначно   РНК.
Вдумайтесь – вы отрицаете идею параллельного развития и задаёте вопрос, кто возник первым.
 
Я вам отвечаю, что параллельно никто никому не мешает развиваться и что первым могли возникнуть пептиды.
 
Представьте, что в каких-то лужах пептиды уже начали эволюционировать, а нуклеиновых кислот ещё не было. Причём, возникли пептиды частично ещё в космосе, а частично после попадания на поверхность планеты аминокислот и космоса уже в земных условиях. То есть, пептиды возникли первыми. Хоть они и не главные, но возникли первыми.
 
Затем возникли нуклеиновые кислоты и тоже начали эволюционировать. Но возникли-то они вторыми.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Сначала   была   РНК.
Сначала возникла РНК. Но она могла возникнуть на нашей планете и после возникновения пептидов.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Которая  научилась  реплицироваться.
Скорее всего, так и было.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Которая   начала   сорбировать  на  себе  аминокислоты  и  формировать     пептиды  со  структурой,  соответствующей   структуре  РНК.   
 
И  далее     возникают       пептиды  с  каталитической  активностью  в  отношении  фософдиэфирной  связи  между  нуклеотидами   и в  отношении   формирования  пептидной  связи между  аминокислотами.
Вполне возможный вариант.
 
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Коэволюция    РНК  и  пептида.   Но  при ведущей  роли  РНК ...
Вот именно: при ведущей роли РНК, а не то, что РНК возникла первой.
 
Там, может быть, пептиды бестолково эволюционировали уже несколько десятков миллионов лет, прежде чем возникла РНК.
 
И тут появляется два (эволюционная развилка, для которой я не определился с наиболее вероятным путём развития) основных варианта:
 
– сначала РНК доэволюционировала до репликации, а потом «ареалы обитания» РНК и пептидов «пересеклись» и пошла коэволюция (то бишь, формирование «конгруэнтности») РНК с пептидами;
– или сначала «ареалы обитания» РНК и пептидов «пересеклись» и пошла коэволюция, и только потом параллельно с повышением «конгруэнтности» РНК доэволюционировала до репликации.
 
Пока из этих вариантов выбрать какой-то один у меня не получается.

Alexeyy

Цитата: АrefievPV от июля 21, 2022, 15:25:35И тут появляется два (эволюционная развилка, для которой я не определился с наиболее вероятным путём развития) основных варианта:
 
– сначала РНК доэволюционировала до репликации, а потом «ареалы обитания» РНК и пептидов «пересеклись» и пошла коэволюция (то бишь, формирование «конгруэнтности») РНК с пептидами;
– или сначала «ареалы обитания» РНК и пептидов «пересеклись» и пошла коэволюция, и только потом параллельно с повышением «конгруэнтности» РНК доэволюционировала до репликации.
 
Пока из этих вариантов выбрать какой-то один у меня не получается.

Пожалуй т.к. это касается уже дальнейшей эволюции после возникновения жизни, то перейду с ответом в https://paleoforum.ru/index.php?topic=11708.0

Питер

Цитата: Alexeyy от июля 21, 2022, 14:44:44
Цитата: Питер от июля 21, 2022, 14:00:51Алексей,  то  ли  было,  то  ли  нет. Детали в  студию.
Нашёл: https://paleoforum.ru/index.php?topic=11708.0 Там третьим с начала темы постом Вы задавали мне, вроде, (примерно) тот же вопрос (о матричном синтезе пептидов на комплексе пептидов ... его авторы называют амилоидом). И там, в моём ответе, приведены цитаты из статей (гугловский перевод), где говорится об этом матричном синтезе. Там можно и продолжить ...

Вы  об  этом  ?
Maury C. P. J. 2018. Amyloid and the origin of life: self-replicating catalytic amyloids as pre-biotic informational and protometabolic entities. Cell Mol Life Sci., 75(9): 1499–1507, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5897472/ .

Но  там  ничего  нет  кроме  гипотезы.  Никак   не  показано,  что это  некая   реальность.  С  рибозимами есть  хоть что-то  экспериментальное,  а  тут   - ничего

А  оно  вам  надо  ?