Форумы сайта «Проблемы эволюции» > Форум сайта «Проблемы эволюции»

Проблема гипотезы РНК-мира и жизнь до него.

(1/40) > >>

Alexeyy:
В продолжение обсуждения книги Кунина https://paleoforum.ru/index.php/topic,11479.msg243662/topicseen.html#msg243662 .


--- Цитата: Питер от Июнь 25, 2020, 14:35:59 ---На  мой    взгляд,     два    полимера  (белок  и    НК)     коэволюционировали  начиная  с самых    первых   этапов.  Не    было  чистого  РНК  мира  и  не   было  чистого  пептидного  мира.

--- Конец цитаты ---

Тоже размышлял над этим, но сделал вывод, что на особенно ранних этапах эволюции, когда было достаточно мало наследственной информации, потребности в НК, как таковой не было: это весьма энергоёмкий носитель информации. Эта энергоемкость привела к приличной помехозащищенности, а на ранних этапах эволюции, когда информации было относительно мало -  думаю, потребности в такой защите не было (точнее, она того не стила).
  А на этапе эволюции до матричного кодирования НК вообще проигрывают белкам: они и гораздо менее эффективные катализаторы и тяжёлые (энергоёмкие в работе) и ещё и энергоемкие в своём синтезе.
  Думаю, что, может, в каких-то экстремальных экологических нишах (например, с высоким ультрафиолетовым излучением) НК, может, и доминировали и на таких ранних этапах эволюции, но в остальном белок, по идее, должен был быть эволюционным лидером.

Питер:
Как     пептид    себя   копирует ?   Как     пептид  может  сам  себя   размножить  ?

Alexeyy:
Думаю, никак: думаю, что размножаться могут (на том раннем этапе эволюции) лишь протобиохимические комплексы. Думаю, что был этап эволюции, на котором в них ключевую роль играли белки (поначалу, может, и вправду - пептиды).

василий андреевич:
  Удобно протожизнь, как процесс, понимать в виде паразитирования на процессах естественного обесценивания минерального ресурса. В таком раскладе органика являлась, да и ныне является, катализатором процесса, который произошел бы и без нее, но за гораздо больший срок. При этом наследуется не конкретная молекула, а их сообщество, обеспечивающее каскад реакций обесценивания.

  Есть детская игра - камень-ножницы-бумага-камень-... Кто бы в ней ни выиграл, всё одно круговорот поддержится. Понятно, что играют, как минимум двое, выигрывает же всегда третий - сам процесс. И этот процесс, так сказать, жиреет - не принимает среда назад то, от чего должна избавиться во имя второго начала. Цикличность же или рабочие такты обязательны, а потому обособление подсистем вполне естественно.
  Простейшее обособление - это мембрана с внутренней средой под ней, где жирок и копится. Какие молекулы ведут игру? Вроде, пептиды проще, белок сложнее, многофункциональнее.

Alexeyy:

--- Цитата: Злата от Июнь 26, 2020, 16:33:34 ---А можно - ссылочки на серьезные статьи в журналах ?

Про Кунина я впервые услышала во время холивара вокругстатьи М Шермана,
Не в 2007, когда обсуждали статью
 которая была опубликована в научном журнале в разделе "Гипотезы" (говорят, с рецензией Кунина),
https://paleoforum.ru/index.php/topic,1701.0.html

а в 2013, когда она появилась на религиозных сайтах в сильно дополненном креационизмом виде под названием "Эволюция не по Дарвину".
Кстати, вижу в той теме Комбинатора, которого тут уже поминали.
В те временая Кунина не читала, "мне рабинович напел", и  я вообще подумала подумала, что Кунин - это какой-то креационист.

Потом прочла "Логику Случая", когда она вышла на русском.
Автор великолепно прошел по лезвию бритвы между монографией и "неленивым научпопом".
За что ему - огромное спасибо от простой инженерки. Редкостная книжка. Я уже 3 раза перечитала.

Но мне сразу захотелось, чтобы последние 2 главы оказались явной лажей.
(Кстати, оказаться в компании с Огюстом Контом (заявлявшем, что мы никогда не узнаем, из чего сделаны звезды) - тоже довольно почетно).
Поэтому - ищу информацию, как преодолеть пропасть в несколько прыжков.


--- Конец цитаты ---

Одна из ключевых трудностей гипотезы первичности РНК-мира, которая ставила Кунина в тупик – это то, что не удавалось создать молекулы РНК, которые могли сами себя воспроизводить (самореплицироваться):

«Тридцать лет назад не было известно ни одной каталитической функции молекул РНК, а теперь описаны десятки видов активности рибозимов, включая некоторые из ключевых реакций трансляции, такие как высокоэффективное аминоацилирование. На этом, к сожалению, хорошие новости заканчиваются, а остальное напоминает скорее отрезвляющий ледяной душ. Невзирая на все достижения “рибозимологии”, ни одна рибозим-полимераза даже не приближается к уровню эффективности, который необходим, чтобы всерьез рассматривать репликаторные системы, состоящие из одних РНК, в качестве ключевого промежуточного звена в эволюции жизни. Ни один рибозим не способен катализировать синтез нуклеотидов или даже сахаров, входящих в их состав. Даже если мы закроем глаза на эти проблемы, путь от предполагаемого мира РНК к системе трансляции невероятно труден. Итак, принимая во внимание все соображения, моя оценка текущего состояния дел в области изучения происхождения репликации и трансляции довольно мрачна.» (Кунин Е. В. 2014: Гл. 12)

Рибозим (от «рибонуклеиновая кислота» и «энзим») или ферментативная/каталитическая РНК - молекула РНК, способная  катализировать. Например, многие естественные рибозимы катализируют своё собственное расщепление или других молекул РНК или ещё пример: пептидной связи в белках образуется под действием рРНК рибосомы.

Но потом всё-таки удалось, методом искусственной эволюции, создать полностью искусственную (т.е. не взятую, хотя бы частично, из живых систем) молекулу РНК, которые способна воспроизводить сама себя или любые другие РНК-молекулы из кирпичиков из которых они состоят – нуклеиновых кислот и одновременно быть ферментом (Ершов А. 2016, Horning D. P., Joyce G. F. 2016).

А вообще трудности, о которых писал Кунин – это трудности именно гипотезы первичности РНК-мира по отношению к белковому миру.
  Эти трудности возникли потому, что есть комплексные указания на то, что последний общий предок ныне существующих организмов был РНК-организмом. И, поэтому, и начали ломать голову (делать соответствующие эксперименты) над тем, как доказать возможность его существования в отсутствии белков.
   На мой же взгляд, в таком подходе упущена та возможность, что РНК-организм мог возникнуть как симбиоз с белковым организмом, который обходится без нуклеиновых кислот, но потом, постепенно, передаёт основные функции создания белков РНК-симбионту, а сам вырождается во внерибосомный синтез пептидов исключительно белками. Это – что-то подобно тому, как митохондрии передали основные свои кодирующие функции в ядерную ДНК. И, естественно, что при таком варианте событий ситуация будет выглядеть так, как если бы все основные функции клетки, изначально, были завязаны на РНК: прошлый симбионт просто почти полностью редуцировал и в клетке, почти считай, нет его следов. И тогда, естественно, возникает большая головоломка над тем как же тогда РНК так научились всё в комплексе орудовать.
  В частности «Тем не менее разбиение эволюции системы трансляции на последовательные шаги, каждый из которых давал бы биологически объяснимое селективное преимущество, чрезвычайно затруднительно даже в качестве спекулятивной схемы, не говоря уже об экспериментальной проверке.» (Кунин Е. В. 2014: Гл. 12).
  Естественно, что будут непонятен биологический смысл промежуточных эволюционных этапов, если они пришли из совсем другого контекста – контекста белковой жизни, предшествовавшей РНК.
   В общем, мне кажется, что проблемы несколько надуманны: в рамках первичности белкового мира по отношению к жизни с РНК таких трудностей не возникает. Конечно, соответствующие промежуточные этапы эволюции в эксперименте не прослежены, но такой головоломки, которая заставила Кунина обратиться к «мультимирам» уже не будет.

 

Кунин Е. В. 2014. Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции. Перевод, издание на русском языке, ЗАО «Издательство Центрполиграф»,  http://genetics.kemsu.ru/Content/userfiles/files/Kunin_%20Logica%20Sluchaja.pdf .

Ершов А. 2016. РНК научили синтезировать РНК. 23 Авг., https://nplus1.ru/news/2016/08/23/rnarnarna .

Horning D. P., Joyce G. F. 2016. Amplification of RNA by an RNA polymerase ribozyme. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(35), 9786–9791, http://www.pnas.org/content/early/2016/08/10/1610103113 .

Навигация

[0] Главная страница сообщений

[#] Следующая страница

Перейти к полной версии