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

Ранняя жизнь и её возникновение.

(1/4) > >>

Alexeyy:
В продоление https://paleoforum.ru/index.php/topic,10824.705.html



--- Цитата: Питер от Ноябрь 08, 2020, 11:32:46 ---
--- Цитата: Alexeyy от Ноябрь 08, 2020, 09:53:29 ---Ещё один, по-моему, не очень сходящийся "пазл", о котором говорится в лекции, состоит в том, что белки не способны к матричному кодированию. Тогда как по новым данным - способны: способны кодировать сами себя из аминокислот (см. ссылки ниже про амилоиды).
  Т.е. исходит исходя из гипотезы первичности РНК-жизни. Тогда как если первична белковая жизнь, то, по идее, это может означать и пересмотр геологических условий (и их внеземных аналогов) возникновения жизни.

Мне пришло в голову, что РНК-жизнь (но не как первичная) могла возникнуть именно в силу того, что, на определённом этапе эволюции, жизнь попала в условия с малым содержанием воды, которая, поэтому, не мешала РНК (не разрушала). Может, действительно, из-за метеоритной бомбардировки, расплескавшей/испарившей воду. Может, это было ещё на какой-нибудь Луне/протолуне ...

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/ .

Mc Rae M. 2018. Scientists Discover a Self-Replicating Protein Structure, And It Could Have Built The First Life on Earth. 4 MARCH, https://www.sciencealert.com/amyloid-protein-self-replication-abiogenesis-contrasts-rna-world .

--- Конец цитаты ---

Ну  в    статье   выше  все  не  совсем  так.   Там   как-то  синтезируются  пептиды,    способные   давать   амилоидные   структуры   -  то  есть     укладываться  в   бета-листы.   И   саморепликация    это  не  совсем  саморепликация   -  на    амилоидном  пептиде  не   синтезируется  как  на  матрице      другой  амилоидный  пептид.     Они     могут  по  мнению  авторов  статьи   собираться  в  олигомеры   и  сиды   (зерна  -  но  на  рууском  сейчас   уже  прижился  термин  сиды)  -     но   эти        олигомеры    обратно      очень  сложно  перевести в  растворимую   форму.
Но: . 
Почему-то   в  нашем  мире   структур  типа    бета-лист  мало.    Основной  тип  -    альфа-спираль.  Бета  тоже  есть   -  но   их   много  меньше.  И   нет  чистых   бета-белков  -   а  альфа  есть;
В  своем   большинстве   амилоидные   структуры   крайне    стабильны, каталитически  ну  совсем  не  активны   и  патологичны   -    амилоидные   включения   по  сути  маркеры   патологии.   

--- Конец цитаты ---

По-моему, там именно как на матрице, а вовсе не по прионному принципу переделывания вторичноой структуры ... возникают новые химические связи ... синтез из аминокислот идёт ...

Alexeyy:
На сколько я понял, там на амилоиде идёт матричный синтез пептидов, которые потом "самособираются" в другой амилоид. По-моему,  это вполне можно сказать, что амилоид сам себя доращивает по матричному принципу, а вторичная структура возникает уже "сама".
  По-моему, это вполне эволюционно (по дарвиновскому механизму) жизнеспособная система. Мулкиджанян же, по-моему, имел в виду (https/youtu.be/PpaWa-0yCjI), что именно на подобное белки не способны. А вот способны ...
  У меня возникло такое предположение, что РНК-жизнь возникла где-нибудь на «задворках», не далеко от геотермальных источников, но где было мало воды и много радиации и, поэтому, амилоидоподобный принцип саморепликации (живший в геотермальных источниках) работал хуже и, поэтому, РНК взяли функцию синтеза пептидов на себя, а остальное - особо не изменилось. А когда белковые структуры в геотермальных источниках уже стали прилично большими и ошибки их саморепликации стали критичными - жизнь воспользовалась готовой наработкой сухопутных, примитивных РНК-«отшельников», адаптировав их под жизнь с большим количеством воды. Т.е. произошёл симбиоз: амилоидопобная жизнь геотермальных источников заимствовала более надёжный механизм синтеза пептидов/белков.

Питер:
В  каком   конкретно  месте     статьи  "на  амилоиде идет   матричный  синтез  пептидов"  ? 

Alexeyy:
Во аннотации (Maury C. P. J. 2018) прямо говорится о матричном синтезе.

Перевод Гуглом:
«Важнейшим этапом в зарождении жизни стало появление первого молекулярного объекта, способного воспроизводить, передавать информацию и развиваться на ранней Земле. Гипотеза о мире амилоидов утверждает, что в эпоху до РНК обработка информации основывалась на каталитических амилоидах. Самосборка коротких пептидов в амилоидные конформеры β-листа приводит к необычайной структурной стабильности и новой многофункциональности, которая не может быть достигнута соответствующими неагрегированными пептидами. Новые функции включают в себя саморепликацию, каталитическую деятельность и передачу информации. Экологически чувствительные циклы репликации с помощью матрицы генерируют различные амилоидные полиморфы, на которые могут действовать эволюционные силы, и фибриллярные сборки могут служить каркасами для самих амилоидов и для рибонуклеотидных белков и липидов. Роль амилоида в предполагаемом процессе перехода от амилоидного мира к миру амилоид-РНК-белок не ограничивается каркасом и защитой: взаимодействия между амилоидом, РНК и белком являются сложными и кооперативными, и амилоидные сборки могут функционировать как протометаболические объекты, катализирующие образование простых предшественников метаболитов. Появление первичной системы обработки информации, чувствительной к хироселективности и коррекции ошибок, основанной на амилоиде, и развитие мутистических сетей имели, вероятно, существенное значение в динамических процессах, которые привели к увеличению сложности, организации, разделенности, и, в конце концов, происхождение жизни.»

Вот, например, ещё цитата из текста статьи, где говорится о матричном синтезе:

«В другом недавнем исследовании Omosun et al. [19] исследовали каталитическую активность пептидов, собирающихся в четко определенные амилоидные нанотрубки. Они обнаружили, что плотность и близость протяженных массивов хироселективных каталитических центров обеспечивали полимеризацию новых полимеров с помощью матрицы. Было показано, что глубина коллинеарных поперечных β-канавок гептапептида, собирающегося в антипараллельных β-цепях в регистре, важна для ретро-альдольной активности; более мелкие канавки ограничивали связывание субстрата и уменьшали каталитическую активность. Хотя общая эффективность каталитической активности кросс-β-сборок в большинстве случаев является лишь умеренной, а каталитический репертуар ограниченным, амилоидная супрамолекулярная сеть может, в некотором смысле, рассматриваться как примитивный метаболический аппарат с протоэнзиматическими активностями."»

Прицепляю перевод этой статьи Гуглом.

А так же, заодно, гугловский перевод другой упомянутой, популярной статьи. Нам непосредственно о матричном синтезе амилоидов не говорится, а просто говорится о том, что амилоиды катализируют собственное возникновение (если мне не изменяет память, в первой статье об этом уже подробнее):

«Здесь исследователи развивают свою гипотезу на один шаг вперед, исследуя, могут ли амилоидные последовательности также катализировать конструирование других пептидов.

Команда разработала последовательности амилоидов, которые будут действовать как эквивалент цепей ДНК-праймеров, и смешала их с определенным количеством других аминокислот и нескольких вспомогательных химических веществ.

Сравнивая пептидные последовательности, которые привели к получению этих смесей, с последовательностями, в которых отсутствовали спроектированные «праймерные» амилоидные структуры, исследователи обнаружили, что наличие там амилоидов имеет огромное преимущество.»

Alexeyy:
Ещё раз посмотрел, внимательно, лекцию Армен Мулкиджаяна («Первое глобальное потепление и происхождение жизни», https/youtu.be/PpaWa-0yCjI )
и сделал кое-какие для себя пометки из того, что мне показалось интересным и решил это выложить здесь.

07:00
ДНК отличается от РНК и тем, что у ДНК нет гидроксильной группы. Это важно потому, что в РНК в это место может сесть, например, ион металла (например, магния) и порвать цепочку (прокатализировать гидролиз и разрыв связи). Поэтому ДНК - более стабильна.


10:59-13:10
Общей чертой нуклеиновых кислот и белков является то, что они образуются с выделением воды. В воде этот синтез сам по себе не идёт. А в воде эти полимеры распадаются (из-за реакции гидролиза).
Об этом водном парадоксе много писали Стивен Бенен и Александр Васильевич Спирин. Он состоит в том, что основные полимеры образуются с выделением воды, а жизнь - в воде и это - проблема.
...


12:59
Формамид: из него возникают, при нагреве с разным катализаторами, и аминокислоты и азотистые основания. Нуклеотиды получаются природные: легче - пуриновые, сложнее - пиримидиновые.

15:20
Поэтому, Стивен и Энрико Димауэр постулировали формамидный мир.

16:03
Джону Садерлену удалось получить в едином каскаде реакций из формамида и нуклеотиды и белки и липиды и сахара

16:22 Освещение формамидно-водный раствор ультрафиолетом, что вызвало образование азотистых оснований.

17:00
Если светить ультрафиолетом на нуклеотиды, то остаются в живых только те, которые есть в РНК.

19:07 Формамид возникает из цианида (NCH) при взаимодействии с водой. При взаимодействии с водой возникает формиат аммония. И все эти три вещества, можно считать, стоят у истоков возникновения жизни.

25:32
Реконструированные гены (по ныне существующим организма) последнего общего предка, в основном, ответственны за синтез белка и не за наследственную наследственность. И эти гены были не на много проще нынешнего.

37:20.
Модель над которой они сейчас работают ...

38:33
В 4-х лабораториях реконструировали эволюцию рибосомы.
Исходно было 2 петли РНК по 55 нуклеотидов, которые могли соединять между собой аминокислоты.
Поначалу идёт порознь эволюция РНК, которая отвечает за синтез белка и РНК, которая связана с генетическим кодом. Потом эти 2 единицы встречаются и получается рибонуклеотид.

44:28
Формамид остаётся, когда испаряется вода.

49:11
Жизнь возникла на сухой Земле (группа Маруямы в Японии). Т.к. после удара летучие вещества потерялись.
 Последние падали (после расплавляющего удара), из слабо летучих вещества, цинк и сера.

54:18
Вулканы несут цианистые соединения.

56:20
После удара, без атмосферы и воды - хорошее место для возникновения жизни. Воды нет из-за низкого атмосферного давления. Нуклеотиды могли образовываться в полимеры т.к. этому не мешала вода. Была жидкость, но не вода. Потом постепенно появляется жидкая вода (парниковый эффект). Она мешает РНК-организму. И чтобы защититься от воды жизнь начала полимеризовать формамид, а это - и есть белок. Этим и объясняется то, что одна из РНК, являющаяся предком рибозимы, и полимеризовала все подряд аминокислоты - чтобы защитить от воды.

Навигация

[0] Главная страница сообщений

[#] Следующая страница

Перейти к полной версии