Появление первой полезной информации в генетическом коде

[iSceptic]

Я не биолог, но интересуюсь вопросом происхождения жизни.
Прочитал массу информации по данной тематике: сомнений в справедливости эволюции у меня нет и не предвидится.
Но тем не менее остается масса вопросов, ответы на которые я не нашел.

Пусть мы имеем некоторую (условно самую первую) молекулу-носитель (неважно какую именно, хоть ТНК, хоть РНК, хоть какую-то еще). Естественно будем считать ее прошедшей отбор (см. модель Эйгена). И здесь у меня возникает первая проблема с пониманием процесса. Как из случайной последовательности нуклеотидов выделился первый ген (т.е. как у него появилось начало и конец?) и как вообще выделилось начало молекулы-носителя?

Прошу меня понять правильно: я по призванию своему программист и, наверное, поэтому ощущаю потребность в четком понимании алгоритмов, изучаемых мной явлений. А здесь я, признаться, зашел в тупик. Прошу компетентных людей поделиться знаниями, ссылками, ну или предположениями.

[Комбинатор]

Я не биолог, но интересуюсь вопросом происхождения жизни.
Прочитал массу информации по данной тематике: сомнений в справедливости эволюции у меня нет и не предвидится.
Но тем не менее остается масса вопросов, ответы на которые я не нашел.

Пусть мы имеем некоторую (условно самую первую) молекулу-носитель (неважно какую именно, хоть ТНК, хоть РНК, хоть какую-то еще). Естественно будем считать ее прошедшей отбор (см. модель Эйгена). И здесь у меня возникает первая проблема с пониманием процесса. Как из случайной последовательности нуклеотидов выделился первый ген (т.е. как у него появилось начало и конец?) и как вообще выделилось начало молекулы-носителя?

Прошу меня понять правильно: я по призванию своему программист и, наверное, поэтому ощущаю потребность в четком понимании алгоритмов, изучаемых мной явлений. А здесь я, признаться, зашел в тупик. Прошу компетентных людей поделиться знаниями, ссылками, ну или предположениями.

Скорее всего первые молекулы, прошедшие отбор, кодировали всего один ген, так что, проблем с началом и концом просто не возникало.

[iSceptic]

Скорее всего первые молекулы, прошедшие отбор, кодировали всего один ген, так что, проблем с началом и концом просто не возникало.

Да, скорее всего, так и было с первым геном: все что имелось под рукой, то и ген. Это весьма логично. Но тем не менее, это не лишает проблемы выделения начала и конца.

Как быть с выделением начала такого гена? Ну и стало быть с выделением второго гена и последующих?

[Комбинатор]

Скорее всего первые молекулы, прошедшие отбор, кодировали всего один ген, так что, проблем с началом и концом просто не возникало.

Да, скорее всего, так и было с первым геном: все что имелось под рукой, то и ген. Это весьма логично. Но тем не менее, это не лишает проблемы выделения начала и конца.

Как быть с выделением начала такого гена? Ну и стало быть с выделением второго гена и последующих?

Условно говоря, первый нуклеотид это начало, последний, это конец, не вижу проблемы, тем более, что обычно каталитический домен расположен ближе к центру, а не с края, так что, удлинение или укорачивание концевых участков на несколько нуклеотидов на функциональные свойства РНК влияют слабо.

[iSceptic]

Условно говоря, первый нуклеотид это начало, последний, это конец, не вижу проблемы, тем более, что обычно каталитический домен расположен ближе к центру, а не с края, так что, удлинение или укорачивание концевых участков на несколько нуклеотидов на функциональные свойства РНК влияют слабо.

Ну как же вы не видите проблемы? Условно говоря, если мы не выделим первый нуклеотид, то сегодня он, если и был первым, то завтра он вполне может и не оказаться таковым, а последним. Я надеюсь, вы понимаете, что такая путаница не допустима для носителя информации.

[Комбинатор]

Условно говоря, первый нуклеотид это начало, последний, это конец, не вижу проблемы, тем более, что обычно каталитический домен расположен ближе к центру, а не с края, так что, удлинение или укорачивание концевых участков на несколько нуклеотидов на функциональные свойства РНК влияют слабо.

Ну как же вы не видите проблемы? Условно говоря, если мы не выделим первый нуклеотид, то сегодня он, если и был первым, то завтра он вполне может и не оказаться таковым, а последним. Я надеюсь, вы понимаете, что такая путаница не допустима для носителя информации.

Нуклеотиды это просто буквы алфавита. Пусть ген кодирует фразу "у попа была собака". Если в конец случайно добавится ещё один первый нуклекотид, то она превратится в "у попа была собакау". Как видите, смысл по прежнему вполне понятен, более того, при последующем "переписывании" этой фразы в результате естественного отбора и мутаций оригинальная фраза, при условии, что она обеспечивает лучшую "выживаемость", вполне может восстановиться.

[Limfil]

И здесь у меня возникает первая проблема с пониманием процесса. Как из случайной последовательности нуклеотидов выделился первый ген (т.е. как у него появилось начало и конец?) и как вообще выделилось начало молекулы-носителя?

тут вообще вопрос стоит - не как появился первый ген, а что вообще можно признать геном - в самом деле, в любом современном геноме произвольно взятый участок геном не будет. однако так было не всегда просто потому что любая последовательность кодирует белок. и достоачно было чтобы кто-то подносил к ней аминокислоты, чтобы белок бы синтезировался. что он будет делать тоже пока не так важно поскольку белки сами по себе обладают сродством с нуклеиновыми кислотами, то есть налипнут с большой вероятностью друг на друга, создавая уже внутри клбука условия отличные от внешних, а там и видно будет - через отбор.

[iSceptic]

Нуклеотиды это просто буквы алфавита. Пусть ген кодирует фразу "у попа была собака". Если в конец случайно добавится ещё один первый нуклекотид, то она превратится в "у попа была собакау". Как видите, смысл по прежнему вполне понятен, ...

Что значит смысл понятен? Это нам смысл понятен, а будет ли понятно молекулярному механизму, что у белка добавилась "просто буква" сзади и ее не нужно принимать во внимание?

... более того, при последующем "переписывании" этой фразы в результате естественного отбора и мутаций оригинальная фраза, при условии, что она обеспечивает лучшую "выживаемость", вполне может восстановиться.

эта фраза не может "переписываться" и участвовать в отборе без выделения начала считки как у молекулы-носителя, так и самой фразы.

[Питер]

Ну   и  будет  идти  параллельно  эволюция  как  кодонов  для  аминокислот,  так  и  сигналов  старт-стоп.  Одно  без  другого   бессмысленно.   

[Vladimirkox]

Топ-стартеру.
Не путайте дупликацию и трансляцию. Если идет дупликация кольцевой молекулы, то - всё равно где начало. А рамки считывания и тРНК - потом, через много-много поколений.
Почитайте про панспермию.

[iSceptic]

тут вообще вопрос стоит - не как появился первый ген, а что вообще можно признать геном - в самом деле, в любом современном геноме произвольно взятый участок геном не будет. однако так было не всегда просто потому что любая последовательность кодирует белок. и достоачно было чтобы кто-то подносил к ней аминокислоты, чтобы белок бы синтезировался. что он будет делать тоже пока не так важно поскольку белки сами по себе обладают сродством с нуклеиновыми кислотами, то есть налипнут с большой вероятностью друг на друга, создавая уже внутри клбука условия отличные от внешних, а там и видно будет - через отбор.

полагаю, что если таким способом отбирать белки, то и за триллион лет не управимся, учитывая их длину в сотни и тысячи "букв". тем более это не объясняет появление механизма выделения начала генов.
думаю появление начала молекулы-носителя можно объяснить наличием механизма праймаз. но тогда получается, что праймазы на первых этапах собиралась случайно, что, по-моему невероятно, учитывая их немалую длину, впрочем как и у других белков.

[iSceptic]

Ну   и  будет  идти  параллельно  эволюция  как  кодонов  для  аминокислот,  так  и  сигналов  старт-стоп.  Одно  без  другого   бессмысленно.

да возможно так и было.
вопрос во времени: миллиарда лет на это хватит?
ну и каким именно образом это происходило?

[iSceptic]

Топ-стартеру.
Не путайте дупликацию и трансляцию. Если идет дупликация кольцевой молекулы, то - всё равно где начало. А рамки считывания и тРНК - потом, через много-много поколений.
Почитайте про панспермию.

тут путай-не путай - начало должно быть для формирования молекулярного генетического механизма, в таком виде, каком мы его сейчас знаем.
и если промоторы "искали" себе место случайно на молекуле-носителе, то не думаю, что они смогли бы это успеть за  отведенные 1-2 миллиарда лет.

[iSceptic]

да и еще сюда же можно привлечь маркеры в механизме распознавания экзонов

[Комбинатор]

Что значит смысл понятен? Это нам смысл понятен, а будет ли понятно молекулярному механизму, что у белка добавилась "просто буква" сзади и ее не нужно принимать во внимание?

Я писал про РНК-молекулы (рибозимы), а не про белки. "Не принимать во внимание" означает, что функциональные свойства РНК от добавления лишнего нуклеотида в конце полинуклееотида в большинстве случаев зависят очень мало.

эта фраза не может "переписываться" и участвовать в отборе без выделения начала считки как у молекулы-носителя, так и самой фразы.

Обоснуйте, плиз.