Проблема гипотезы РНК-мира и жизнь до него.

[Alexeyy]

САМОРЕПЛИКАЦИЯ  -   ИЗ  ОДНОГО  СТАЛО     ДВА   ЗА  СЧЕТ   ВНУТРЕННИХ  СВОЙСТВ  РЕПЛИЦИРУЮЩЕГОСЯ     ОБЪЕКТА  И   КОМПОНЕНТОВ  ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ.

Согласен. Так теперь покажите как именно этому определению противоречит концепт вода/лёд в качестве саморепликации.
  И в таком случае этому определению, по-моему, удовлетворяет концепт вода/лёд: ведь это определение не требует, чтобы в процессе саморепликации происходило изменение химической формулы. Там ведь совсем об этом ничего не говорится. И поэтому (в соответствии с этим определением), при репликации достаточно изменение вторичной структуры и т.п. А именно при фазовых переходах и происходит такое изменение: формула вещества (H2O) остаётся неизменной (как до, так и после репликации осталось по два условных стакана H2O), но меняется структура организации молекул («до» было 1 условный стакан жидкой фазы и один – твёрдой, а после – стало два стакана жидкой: произошло размножение вторичной структуры).

чно так же как и останутся двумя условными стаканами РНК до и после репликации в том плане, что суммарная масса после репликации не изменится.

Воды   -  не  изменится.     РНК  -  изменится,  если   на  нитке  в  20  нуклеотидов  построит   вторую  нитку    длиной   20  нуклеотидов  из  свободных    нуклеотидов   среды.  Реплику.

Так в том то и дело, что ведь веду речь об изменении не формулы воды в процессе перехода вода/лёд, а об изменении формулы её структуры: из-за таяния меняется структура воды, а не формула H2O. Это аналогично изменению третичной структуры при саморепликации прионов.

[Alexeyy]

(https://en.wikipedia.org/wiki/Self-replication)

....construction.... copy - конструирование копии

приставка само- в статье подразумевает самовоспроизведение системы - клетка, организм, а не молекулы. Клетка самовоспроизводится путем репликации днк( не само-)  и синтеза белка( тоже не самосинтеза), а вот клетка как система самосинтезируется.

Вообще то да: там нигде прямо о саморепликации прионов не говорится ... может, тогда я и, действительно, не прав на счёт того, что термин саморепликации подразумевает и возможность репликации без изменения химической формулы...

Вот, кстати, ещё новая статья, где рассказывается об открытии саморепликации амилоидов:
«Scientists Discover a Self-Replicating Protein Structure, And It Could Have Built The First Life on Earth» https://www.sciencealert.com/amyloid-protein-self-replication-abiogenesis-contrasts-rna-world .

[vit]

  термин саморепликации

да, это и термином то назвать можно только с большой натяжкой. Во всяком случае к термину репликация днк и синтез белка, он отношения не имеет и может быть отнесет к случайному появлению любого подобия: отражение в зеркале, тень,волны на воде, эхо и т.д. и т.п..

[Alexeyy]

Ну конечно в ДНК клетках и белках - это не саморепликация ... (кстати, недавно созданы, методом искусственной эволюции, самореплицирующие ДНК).

  Хотя там (в Википедии) всё же общее определение этого термина совсем не исключает того, что при саморепликации химической формулы изменяться не будет, а будет изменяться только вторичная структура и т.п.: 

"Саморепликация - это любое поведение динамической системы, которое приводит к созданию идентичной или похожей копии самой себя" (https://en.wikipedia.org/wiki/Self-replication).

И, поэтому, под это определение всё же попадает и концепт вода/лёд как саморепликация и, думаю, такое обобщение термина на них – оправдано.

[vit]

"Саморепликация - это любое поведение динамической системы, которое приводит к созданию идентичной или похожей копии самой себя" (https://en.wikipedia.org/wiki/Self-replication).

И, поэтому, под это определение всё же попадает и концепт вода/лёд как саморепликация и, думаю, такое обобщение термина на них – оправдано.

конечно попадает, так же как и отражение в зеркале и эхо, туда почти все попадает, все  состоит из электронов и протонов, а вот репликация днк туда не попадает, т.к. это не любое.

[vit]

"Саморепликация - это любое поведение динамической системы, которое приводит к созданию идентичной или похожей копии самой себя" (https://en.wikipedia.org/wiki/Self-replication).

ближе к теме

[Alexeyy]

В статье (Canavelli P. et al. 2019) ниже (по простому, абиогеннму синтезу пептидов минуя аминокислоты из абиотических веществ) отмечается, что существенная роль серы в цикле лимонной кислоты, внерибосомного синтеза пептидов и биосинтезе поликетидов, указывает на то, что тиоэфир-зависимая полимеризация пептидов эволюционно предшествовало синтезу белков с помощью РНК.
  Но я что-то никак не сображу какая тут связь? Как отсюда следует то, что пептиды эволюционно предшествовали аппарату РНК?

  При этом идёт ссылка на большое количество статей ([5], [9]-[13]). Но по их названиям я что-то не могу предположить, что лишь в какой-то одной из них есть подробный ответ на вопрос.


Canavelli P., Islam, S., Powner M. W. 2019. Peptide ligation by chemoselective aminonitrile coupling in water. Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1371-4 .

[5] Lee D. H., Granja J. R., Martinez J. A., Severin K., Ghadiri M. R. 1996. A self-replicating peptide. Nature 382, 525–528, http://fab.cba.mit.edu/classes/865.18/replication/Lee.pdf .

[9] Semenov, S. N. et al. Autocatalytic, bistable, oscillatory networks of biologically relevant organic reactions. Nature 537, 656–660 (2016).

[10] Lipmann, F. Attempts to map a process evolution of peptide biosynthesis. Science 173, 875–884 (1971).

[11] De Duve, C. Blueprint for a Cell: The Nature and Origin of Life (Neil Patterson Publishers, 1991).

[12] Liu, R. & Orgel, L. E. Oxidative acylation using thioacids. Nature 389, 52–54 (1997).

[13] Weber, A. L. Prebiotic amino acid thioester synthesis: thiol-dependent amino acid synthesis from formose substrates (formaldehyde and glycolaldehyde) and ammonia. Orig. Life Evol. Biosph. 28, 259–270 (1998).

[vit]

В статье (Canavelli P. et al. 2019) ....

это модель - гипотеза, не наблюдение и не эксперимент.

[Alexeyy]

Это я понимаю. Вы там логику обоснования поняли, нет? При чём тут важна именно роль серы в цикле Кребса и т.д.

[vit]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8

[Alexeyy]

Не очень понимаю: серобактерии нуждаются в кислороде, а жизнь на Земле когда-то его не использовала и, наверно же, и с панспермией бескислородная была Занесена на Землю.  Не пойму как тут роль серы серобактерий в качестве углерода остальной жизни может указывать на архи, архи - древность процессов, связанных с серой и, тем более, указывать на их предшествование РНК?

[vit]

серобактерии нуждаются в кислороде

Зелёные серобактерии

[Alexeyy]

Действительно... что-то совсем про них забыл... Ну если допустить, что они архи, архи древние эволюционные корни имеют (бескислородные как-никак и к колыбели жизни - геотермальным источникам имеют отношение), то как это может указывать на предшествование соответствующих процессов с их участием (и с пептидами) появлению РНК?

[Alexeyy]

"Саморепликация - это любое поведение динамической системы, которое приводит к созданию идентичной или похожей копии самой себя" (https://en.wikipedia.org/wiki/Self-replication).

И, поэтому, под это определение всё же попадает и концепт вода/лёд как саморепликация и, думаю, такое обобщение термина на них – оправдано.

конечно попадает, так же как и отражение в зеркале и эхо, туда почти все попадает, все  состоит из электронов и протонов, а вот репликация днк туда не попадает, т.к. это не любое.

В этом что-то есть, но эти примеры – это примеры мёртвой саморепликации, когда реплицируемое не способно поддерживать своё существование аналогично «родителю». Т.е., если говорить языком аналогии с саморепликацией живых, то такая саморепликация даёт только не жизнеспособных уродцев. Если дополнить определение саморепликации, исключив такие дикие случаи, то эхо, отражение и т.д. и т.п., по-моему, сразу отпадают а типа вода/лёд - остаются.
  Хотя в рассматриваемом определении из Википедии этого дополнения в явном виде нет, но, по-моему, оно неявно само собой предполагает, что система то не гиблая полностью. Поскольку иначе вообще теряется смысл рассмотрения:  предполагается, что саморепликация имеет отношение к эволюции, которая будет просто невозможной при доминировании нежизнеспособных уродцев. Этим критерием, по-моему, и (неявно) определяется то, на сколько допустимо отличие дочернего объекта от материнского при саморепликации.
   Например, когда пытались построить РНК-саморепликаторы и что-то получалось, то всё равно получающееся саморепликацией не называли до тех пор, пока ошибки репликации не снизились ниже критического уровня после которого репликация загибается из-за слишком обильных ошибок.
  Даже если не вводить упомянутого ограничения на то, что такое саморепликатор, то такие «дикие» саморепликации типа эха и отражения и т.п. не имеет никакого эволюционного смысла рассматривать (как дарвиновские объекты эволюции). В случае же с водой/льдом такого потери смысла нет.

  Конечно же для старта дарвиновской эволюции нужен не просто саморепликатор, а такой, который, в целом, даёт жизнеспособное потомство: это неявно предполагает сам дарвиновский механизм эволюции (изменчивость + отбор). Ну и, по тому определению, саморепликатор вода/лёд в это вписывается.

[vit]

как это может указывать на предшествование соответствующих процессов с их участием (и с пептидами) появлению РНК?

наверняка на этот счет есть модели и гипотезы, но наблюдений и/или экспериментов эволюции без рнк нет.