paleoforum.ru

Одно время мне как-то понравилась гипотеза первичности РНК-мира (по отношению к белковому миру).
А сейчас что-то "засумлевался". Поймал себя на мысли, что никак не могу зять в тол чем гипотеза первичности РНК обязана своему нынешнему доминированию. Хотелось бы прояснить этот вопрос.
Природе свойственно (в глобальном плане) эволюционировать от относительно примитивных (простых) форм к более развитым (сложным). Белки же по строению - более примитивны, чем РНК. Почему бы не наоборот: белки первичны по отношению к РНК  (при этом РНК - первично по отношению к ДНК)?  Почему же доминирует обратная гипотеза? У кого какие мысли?
Имею в виду, что почему бы в первичном "бульоне" сначала не возникнуть из абиогенных аминокислот белкам, а потом, когда наросла потребность (по мере и вследствие роста биологического разнообразия) в компактном и надежном складировании информации к белкам не присоединиться РНК и начать выполнять функцию кодирования информации. До этого же момента почему бы эту функцию не могли бы нести белки размножаясь (грубо говоря) по "принципу" прионов? Белки - те же цепи, что и РНК, только не свернутые и состоящие из "немного" других звеньев. Молекулы РНК предположительного РНК-мира - более громоздки и менее "удобны", чем белковые молекулы, функции которых они дублируют (по гипотезе РНК-мира). Не пойму почему тогда они должны быть первичными по отношению к белкам? Чем белки хуже?
По идее  (предположительная) репликация  белков (по аналогии с репликацией РНК) должна идти более быстро и эффективно, чем репликация РНК если сравниваемые белки и их предположительные функциональные РНК - аналоги ещё относительно малы. Потому, что РНК ещё нужно развернуть, что требует времени (а потом - свернуть). Белки же лишены этих недостатков. И пока количество хранимой информации было относительно мало (короткие белки) почему бы белкам нельзя было одержать вверх над РНК, если предположить, что белки могли тоже (как и РНК) размножаться по репликационному принципу (грубо говоря, примерно, так, как это происходит у прионов)?
А уж потом, когда белки "выросли" (по мере эволюционного накопления информации) увеличилось негативное влияние шума при их репликации и возникла потребность более надежного хранения информации. Что, в принципе, можно достичь свертыванием в цепь. Но на эту роль РНК подходят более удачно, чем белки. И тогда в клетках может быть и возникли РНК-молекулы?
По-моему весьма логично.
Хотелось бы услышать критику сторонников гипотезы первичности РНК-мира и услышать их аргументы.
Понятно, что существенный аргумент гипотезы РНК-мира состоит в том, что эта гипотеза создает "простой" переходный мостик между абиогенной органикой и клетками. Что приближает задачу объяснения происхождения жизни. Но, по-моему, гипотеза РНК-мира имеет существенный выше описанный недостаток. Интересно, кто-нибудь это осознаёт? Или я в чем-то не прав?

Есть аргументы в пользу того, что структура РНК указывает на то, что в прошлом она обходилась без белков (http://elementy.ru/news/431013). Однако это все же не исключает того, что белки были первичными.  Потому, что, например, РНК-клетки и белковые клетки могли возникнуть независимо, но сначала возникли белковые «клетки» как более «простые» и эффективные. И лишь потом РНК-клетки (когда возникла потребность в достаточно хорошей защите от шума при репликации) как их конкуренты. В дальнейшем же мог возникнуть симбиоз упомянутых двух типов клеток (нечто подобно тому, как возникли эвкариоты).

Кто что думает?

На мой взгляд, можно выдвигать по этой теме любую логически непротиворечивую гипотезу. На современном уровне наука не в состоянии объяснить то, как  и почему появились рибосомы, выполняющие работу, которая не всякому человеку  доступна по разумению. То же касается и ДНК и РНК. Строго говоря, в науке сейчас  имеются на этот счет лишь спекуляции, модные или разрекламированные . И также защищаемые тем или иным кланом. Правда, вот только попробуйте суньтесь со своим посторонним мнением...Но если отстраниться от всего "мирского", то строго доказать, что "все произошло именно так" не удастся. Просто потому, что нам уже известен конечный результат. Всегда кто-то скажет, что все подогнано под известное...

Так врятли, наверно, только клановая разрекламированность моглапривести к тому, что РНК-гипотеза стала общепринятой. Наверно, есть какие-то объективные причины?

Цитата: feralis от сентября 18, 2009, 21:37:52
предполагаю первичность рнк-мира лишь по отношению к ДНК
советую прочесть статью в Вики

Какую именно?

Цитата: Alexeyy от сентября 19, 2009, 03:39:07
Наверно, есть какие-то объективные причины?

РНК способна к репликации, а белки нет. Прионы не реплицируются, она перестраивают уже имеющиеся белки в нужные им формы - то есть никаких способов "репликации" белков не известно.
На деле вообще, РНК мира в том плане, что это была типа биосфера, но состоявшая из реплицирующиеся РНК не существовало - к РНК с самого начала видимо стали липнуть олигопептиды и катализировать репликацию - как именно не берусь сказать - может привязывая отдельные нуклеотиды, а РНК стало достаточно быстро (создавая частицы со сложной поверхностью) катализировать формирование пептидов. Так возможно всё и началось.

http://en.wikipedia.org/wiki/RNA_world_hypothesis
пройдите по ссылкам в этой статье и ознакомтесь с последними научными публикациями

feralis - а у вас свои мысли имеются?

если я мыслю следовательно существую
                                      (декарт)
а вот обратное многие подвергают сомнению
с часности Эйнштейн находил превышение числа голов над количеством умов

А если серьезно то я заметил что самые компетентные учасники форума
стараются не высказывать своего мнения из за риска повредить репутацию
вот например наш микробиолог-зав кафедры
написал про нанобактерии и теперь исчез
а главный ботаник форума уже сколько раз высказался по вопросам эволюции

сам я решил попробовать казаться умнее и стал только читателем на несколько месяцев
однако если все станут такими умными то чтож будет >:D

Цитата: feralis от сентября 19, 2009, 23:26:17
однако если все станут такими умными то чтож будет >:D

вот именно - поэтому могли бы и снизойти до простых смертных и чем давать не очень определённые ссылки могли бы и сказать что по существу, а то зачем мучить клаву? (и мне вот тоже приходится...) и потом - мнение существует только затем, чтобы его высказывать и ни для чего больше, стало быть - не высказывать мнение, и не иметь его - одно и то же.

Я тут в свое время много писал про абиогенный синтез, поищите тему. В принципе статьи Костетского мне тоже нравятся их выкладывали здесь.

Мое мнение что не было никакго первичного бульона, вода действительно обращает процессы в сторону образования простых веществ. Поэтому я бы шел в построении от неорганики к веществам и условиям, в которых что то могло синтезироваться. А эти условия накладывают заметные ограничения. Так например рибоза образуется на аппатите в виде рибозофосфата и т.п. Получив ограничения на условия лучше понятно что могло существовать и какие реакции идти. А выходит что аминокислоты образуют смолу а не белки, да сьедобную и белковоподобную, но смолу. Да и все реакции могут идти без белков но в их присутствии лишь ускоряются. И блки явно усожнялись со временем, т.к. имеют примитивный каталитический центр и позднюю надстройку - молекулярную машину.  Воспроизводить синтез примитивного белка могла РНК а вот наоборот нет. Так что я не вижу оснований смещать синтезирующую матрицу в конец. Синтез (запись с реакций гиперциклов) РНК проходила с примитивных молекул типа аденина, НАДНа, рибозы, глюкоз и т.п. и первоночально только этиже примитивные гиперциклы она и могла запустить. А примитивные белки(аминокислотные) работали паралельно и встраивались в матрицу, все более усложняясь.

Я дал ссылку на Вики ибо там внизу статьи список ведущих публикаций по теме
и можно ознакомиться с главным

но раз меня требуют на сцену то выйду с краткими тезисами

Доказано что в среде солей высокой концентрации и нуклеотидов спотанно синтезируются
олигорибонуклеотиды
также спотанно спариванием комплементарных оснований образуются РНК-копии
Ни днк ни белки так просто не образуются
Основные реакции процессинга РНК-разрезание цепи и сплайсинг могут протекать
без участия белков
возможен и сплайсинг РНК в отсутствие белков

И ДНК и РНК хранят информацию но почему РНК хранит ненадежно
Дело в различии химическом
В РНК в состав входит сахар рибоза
а ДНК имеет сахар дезоксирибозу
Рибоза имеет гироксильную группу и когда рибонуклеотиды соединены  цепь то
гидроксильная группа свободна и потому РНК химически менее стабильна чем ДНК с его
водородными связями
Из за этого различия РНК менее иследована чем ДНК

Можно провести аналогию с компьютером
РНК-оперативная память а ДНК-жесткий диск и др накопители

еще есть различие в одном из 4 оснований
В РНК входит урацил химически близкий к тимину  в ДНК
КАК и тимин урацил коплиментарен аденину

Как выглядел мир РНК
Это планета типа титана проходящая освобождение от легких газов
Температуры много ниже нуля но отдельные участки в грунте явно прогреты и заполнены водным раствором солей
нуклеотидов и того что там образуется в еще неясных процессах геологического характера
В этом свете так важны исследования прионных процессов как части доклеточного РНК-мира

РНК которые образовывались в этом первичном бульоне были короткие
Как РНК приобрело способность кодировать белки пока тайна но белки были зачем-то нужны в жизни
первичного порового бульона
Кстати полагают что РНК с самого начала состояли из интронов и экзонов ибо каждый экзон кодирует
домен белковой молекулы
а сплайсинг РНК возник для кодирования длинных полипептидов
Похоже к концу РНК мира количество белков и их длины увеличились и некой фермент аналогичный обратной транскриптазе
на матрице РНК синтезировал ДНК
стало возможно существование и воспроизводство клеток
Возникла клеточная оболочка отделявшая ДНК от внешнего мира бульона с его медленной эволюцией и хим процессами
Начался процесс быстрой эволюции

Первую клетку назвали ПРОГЕНОТ
И ДНК его имел интроны которые у большинства бактерий исчезли как полагают из за большего числа поколений
у прокариот в отличии от эукарион
Впрочем это уже мир Клеток мир-ДНК

Замечу что хотя мир РНК и видится нам на горизонте познаваемого все что мы о нем предполагаем вытекает из
знания клеточных процессов
И пишут на эту тему люди увенчаные нобелевскими премиями а я их только излагаю

Сохранился ли РНК мир в наше время
Мы так мало о нем знаем что можно допустить что прионные процессы идущие внутри организмов и в недрах планеты
есть часть этого мира вовсе не исчезнувшего
Веть по сути это мир доклеточной биохимии

P S продолжение следует
А пока прошу зал форума высказаться по теме

Цитата: DNAoidea от сентября 19, 2009, 04:07:34

Цитата: Alexeyy от сентября 19, 2009, 03:39:07
Наверно, есть какие-то объективные причины?

РНК способна к репликации, а белки нет. Прионы не реплицируются, она перестраивают уже имеющиеся белки в нужные им формы - то есть никаких способов "репликации" белков не известно.

А что, собственно, такое репликация?
Это ведь, дословно, удвоение.
РНК реплицирует себя из "простых" компонент, а прионы, можно сказать, из сложных.
На сколько понимаю, сейчас неизвестен абиогенный синтез белков. Но когда-то не был известен и (простой) механизм абиогенного синтеза РНК.
А вдруг из также существует какой-то простой способ абиогенного синтеза белков из абиогенных аминокислот?
В таком случае прионы, в принципе, могли бы размножаться из абиогенных белков. И этот способ был бы, вроде бы, более примитивным, чем размножение РНК. Т.к. синтез сложных структур из простых компонент (репликация РНК) - есть процесс более сложен, чем синтез сложных структур (прионов) из других из сложных структур (абиогенных белков).
Эволюция ведь идет от простого к сложному. Усложнения постепенно накапливаются.
Не пойму: почему такой вариант первичности прионов не рассматривается?

Цитата: Alexeyy от сентября 21, 2009, 04:26:09

Цитата: DNAoidea от сентября 19, 2009, 04:07:34

Цитата: Alexeyy от сентября 19, 2009, 03:39:07
Наверно, есть какие-то объективные причины?

РНК способна к репликации, а белки нет. Прионы не реплицируются, она перестраивают уже имеющиеся белки в нужные им формы - то есть никаких способов "репликации" белков не известно.

А что, собственно, такое репликация?
Это ведь, дословно, удвоение.
РНК реплицирует себя из "простых" компонент, а прионы, можно сказать, из сложных.
На сколько понимаю, сейчас неизвестен абиогенный синтез белков. Но когда-то не был известен и (простой) механизм абиогенного синтеза РНК.
А вдруг из также существует какой-то простой способ абиогенного синтеза белков из абиогенных аминокислот?
В таком случае прионы, в принципе, могли бы размножаться из абиогенных белков. И этот способ был бы, вроде бы, более примитивным, чем размножение РНК. Т.к. синтез сложных структур из простых компонент (репликация РНК) - есть процесс более сложен, чем синтез сложных структур (прионов) из других из сложных структур (абиогенных белков).
Эволюция ведь идет от простого к сложному. Усложнения постепенно накапливаются.
Не пойму: почему такой вариант первичности прионов не рассматривается?

Алексей,  сколько вы  знаете    прионовых  белков ?  И  можете  описать  процесс  образования    из  белка  PrP  пнриона ?
Я  никак  не  могу  понять  -  почему  все  время   бьольшие  выводы  пытаются  делать  на    краях  распределения.  99,9...9%   всех  белков  не   являются  прионами  -  но  строить  мир      будем  на  прионах.

По  сути.  РНК и  ДНК  в  растворе  спонтанно  образует  двухцепочечные  структуры.     Как  внутримолекулярные,  так  и   межмолекулярные. Эти  структуры  -  база  для  репликации,  причем  с  воспроизведением   своей    копии. 

Последние данные вроде говорят, что РНК довольно легко синтезируется сама (это в пользу РНК-мира выходит) http://www.newsru.com/world/14may2009/himiki.html
(если я правильно понял содержание новости - в Новостях мне пришлось ее воспроизвести целиком, т.к. пересказать не смог :-))

Цитата: b-graf от сентября 21, 2009, 11:35:23
Последние данные вроде говорят, что РНК довольно легко синтезируется сама (это в пользу РНК-мира выходит) http://www.newsru.com/world/14may2009/himiki.html
(если я правильно понял содержание новости - в Новостях мне пришлось ее воспроизвести целиком, т.к. пересказать не смог :-))

Почитал статью, далеко от темы. Агрессивные вещества, бульон, органический снег все это далеко от реальности. На деле же почитаешь оригинал статьи и видишь, что синтезировалось все в специфическом растворителе, с катализаторами, из веществ которые абиогенно либо не образуются, либо образуются но не могут попасть в описываемые условия синтеза. Проходили уже, если есть оригинал статьи кидайте, разберу как к.х.н. по косточкам.

На мой взгляд первично АДФ и гиперциклы, на основе них первая РНК и примитивные белки параллельно.

Цитата: feralis от сентября 20, 2009, 23:44:31

А пока прошу зал форума высказаться по теме

Раз просите прокомментировать.

У меня основное возражение это бульон. Среда растворителя подразумевает намного более простые реакции (ведущие к смоле), водная среда напротив ведет к обращению равновесных реакций конденсации в сторону образования простых веществ.
Все красивые построения насчет первых этапов элементарно разбиваются о простые химические реакции. Напротив гетерогенная среда подразумевает намного большую селективность реакций, наличие катализатора и перспективу для накопления нужного вещества.

Тайна как РНК начала кодировать белки из-за непонимания принципов образования РНК и неверного помещения ее в бульон. Если РНК образуется случайно и в бульоне то кодировать она ничего не будет и в лучшем случае начнет воспроизводить только себя и в условиях недостижимых для абиогенного синтеза. Напротив матрица РНК считанная с первых гиперциклов, могла их воспроизводи

Цитата: Oleg_Dm от сентября 21, 2009, 12:08:24
почитаешь оригинал статьи и видишь

Т.е. русский Рабинович напел зарубежного Карузо неправильно :-) ?
Тогда понятно, почему в новостях невразумительно вышло - видимо, авторы пересказа для новостей не очень разобрались с содержанием оригинальной статьи...

Цитата: Oleg_Dm от сентября 21, 2009, 12:08:24

Цитата: b-graf от сентября 21, 2009, 11:35:23
Последние данные вроде говорят, что РНК довольно легко синтезируется сама (это в пользу РНК-мира выходит) http://www.newsru.com/world/14may2009/himiki.html
(если я правильно понял содержание новости - в Новостях мне пришлось ее воспроизвести целиком, т.к. пересказать не смог :-))

На мой взгляд первично АДФ и гиперциклы, на основе них первая РНК и примитивные белки параллельно.

Согласен    -   гиперциклы   а-ля   Эйген с  образованием  первых  коротких   РНК  и  потом  -   сборка  первых  пептидов.

Цитата: b-graf от сентября 21, 2009, 13:22:50Т.е. русский Рабинович напел зарубежного Карузо неправильно :-) ?
Тогда понятно, почему в новостях невразумительно вышло - видимо, авторы пересказа для новостей не очень разобрались с содержанием оригинальной статьи...

Про фамилию не знаю, но неправильно - это мягко сказано. Речь шла не об РНК, а о рибонуклеотидах. см. http://macroevolution.livejournal.com/6027.html

Сама статья которую переврали здесь http://elementy.ru/news?newsid=431082 (http://elementy.ru/news?newsid=431082)
Почитал начальные вводные верные, идеи использованные для синтеза а именно фосфат и УФ-излучение тоже верные. Эта идея должна была дать интересный результат и его дала. Действительно прояснились моменты насчет селективности реакций. В общем конечно есть скользкие моменты с образованием исходных молекул, это вполне себе проблема, возможно происходило все иначе т.к. исходные вещества были иные. Но статья все равно очень полезная. Еще меня смутило отсутствие в реакциях формальдегида, который присутсвовал явно в значительных количествах и использование таких экзотических и сильнореакционных веществ как цианоацетилен. Думаю нужно пробовать в качестве исходных более простые вещества. А приведенная схема как минимум один из возможных процессов, который происходил на самом деле. Из отрицательных выводов то что у них разрушался аденин, который вообще то должен был запускать в обе стороны через АДФ гликолиз и глюкогенез. Но в конце вывод сделан абсолютно верный Именно потому, что эта работа открывает так много новых направлений исследований, она на многие годы останется одним из великих достижений пребиотической химии

Что я вынес для себя фосфаты и еще раз фосфаты - т.е. аппатит акцессорный минерал извергаемых пород и продукты его гидролиза в районе со сменой температурно-влажностного режима, т.е. гейзер и источник глубинных газов. Т.е. идеи высказанные в прошом году продолжают подтвержаться, и это радует. Интересно как работы у наших в ГЕОХИ идет, там весьма перспективные идеи тоже были.

Над остальными процессми подумаю позже.

Цитата: Питер
Алексей,  сколько вы  знаете    пионовых  белков ?  И  можете  описать  процесс  образования    из  белка  PrP  приона ?
Я  никак  не  могу  понять  -  почему  все  время   большие  выводы  пытаются  делать  на    краях  распределения.  99,9...9%   всех  белков  не   являются  прионами  -  но  строить  мир      будем  на  прионах.

Среди клеток вообще не существует основанных только на РНК. РНК вирусов - тоже ничтожно мало. Но это не мешает строить мир на основе РНК. Так что же мешает строить мир на прионах?

Почему речь завел именно о прионах?
Прионы, в отличие от РНК, на сколько понимаю, должны легче реплицироваться (ну или там.. не знаю как правильнее назвать). Спираль РНК (а тем более - двойная спираль ДНК) - более защищена по отношению к инородным внедрениям. Соответственно её сложнее и размножить. На заре жизни разнообразие белков и РНК было, по-видимому, относительно мало. Поэтому вероятность ошибок из-за инородных внедрений должна быть относительно мала. Поэтому, вероятно, не было необходимости пользоваться РНК - можно было обойтись и прионами. Прионы просто могли давать более эффективный способ размножения (за счет более быстрой репликации) и поэтому, вероятно, были способны вытеснять конкурирующие РНК-формы.
Согласитесь, скорость репликации - это тоже не маловажное конкурентное свойство?

Цитата: Питер
По  сути.  РНК и  ДНК  в  растворе  спонтанно  образует  двухцепочечные  структуры.     Как  внутримолекулярные,  так  и   межмолекулярные. Эти  структуры  -  база  для  репликации,  причем  с  воспроизведением   своей    копии.

То, что, было понято, что спонтанно может создаваться основа для репликации РНК - это, кончено, хорошо. Но почему сразу за первый попавшийся вариант хвататься? А может быть не менее спонтанно могут и другие варианты (имеется в виду нечто вроде прионов).


Ещё раз повторюсь: свернутые спирали, по идее, должны быть более сложны в репликации.

Цитата: Alexeyy от сентября 22, 2009, 05:24:51

Цитата: Питер
Алексей,  сколько вы  знаете    пионовых  белков ?  И  можете  описать  процесс  образования    из  белка  PrP  приона ?
Я  никак  не  могу  понять  -  почему  все  время   большие  выводы  пытаются  делать  на    краях  распределения.  99,9...9%   всех  белков  не   являются  прионами  -  но  строить  мир      будем  на  прионах.

Среди клеток вообще не существует основанных только на РНК. РНК вирусов - тоже ничтожно мало. Но это не мешает строить мир на основе РНК. Так что же мешает строить мир на прионах?

Почему речь завел именно о прионах?
Прионы, в отличие от РНК, на сколько понимаю, должны легче реплицироваться (ну или там.. не знаю как правильнее назвать). Спираль РНК (а тем более - двойная спираль ДНК) - более защищена по отношению к инородным внедрениям. Соответственно её сложнее и размножить. На заре жизни разнообразие белков и РНК было, по-видимому, относительно мало. Поэтому вероятность ошибок из-за инородных внедрений должна быть относительно мала. Поэтому, вероятно, не было необходимости пользоваться РНК - можно было обойтись и прионами. Прионы просто могли давать более эффективный способ размножения (за счет более быстрой репликации) и поэтому, вероятно, были способны вытеснять конкурирующие РНК-формы.
Согласитесь, скорость репликации - это тоже не маловажное конкурентное свойство?

Цитата: Питер
По  сути.  РНК и  ДНК  в  растворе  спонтанно  образует  двухцепочечные  структуры.     Как  внутримолекулярные,  так  и   межмолекулярные. Эти  структуры  -  база  для  репликации,  причем  с  воспроизведением   своей    копии.

То, что, было понято, что спонтанно может создаваться основа для репликации РНК - это, кончено, хорошо. Но почему сразу за первый попавшийся вариант хвататься? А может быть не менее спонтанно могут и другие варианты (имеется в виду нечто вроде прионов).


Ещё раз повторюсь: свернутые спирали, по идее, должны быть более сложны в репликации.

Нравится  мне   это  -    приона  ДОЛЖНЫ   реплицироваться   легче, чем  РНК  и  ДНК.   Они  кому    должны  -  Вам ?
У  белка  нет  механизма  репликации   -  сам  на  себе   белок  не  собирается,  нет  такого   механизма в  природе.  Даже  в  самом  зачаточном  виде.
Почитайте  про  прионы  -  там все  не  так.   Есть   один  и  тот же  белок,    нормально  синтезированный  на  рибосоме.  По  некоторой  причине     одна  молекуляа  переходит в  форму  приона.  Тогда  при  образовании   димера   белка  в  форме  приона с    белком в  обычной  конформации   последний  переходит в      конформацию  приона.  И  так   далее ... 
Но  еще  раз  повторю  -   прионоподобных  белков  крайне   мало. 

Imho Питер прав - прионы, строго говоря, вообще не реплицируются - т.е. они не способны катализировать синтез самих себя из аминокислот/низкомолекулярных пептидов. А значит, помимо них должен был существовать механизм такого синтеза. Чем он осуществлялся?

Цитата: feralis от сентября 22, 2009, 10:56:08
Первая клетка ПРОГЕНОТ жила в прогретых недрах планеты используя химическую энергию разных геологических
процессов
Открытой воды на поверхности вероятно небыло ибо солнце светило тогда на 40 процентов менее

P S
Первые клетки по некоторым сообщениям найдены в слоях более 3 млрд лет назад и это мол дает мало времени для бытия и эволюции
РНК-мира
Тут еще надо доказать что найдены клетки а не например структуры типа нанобактерий т е прионы
Помниться когда в метеоритах нашли шарики из углерода то тоже думали что жизнь а оказалось это форма углерода-фуллерены ^-^

Насчет энергии геологических процессов, это ваша идея или цитата? В любом случае хотелось бы увидеть как и какую энергию и для каких процессов использовала первоклетка? А также неплохо бы ухнать откуда она взялась?

Насчет воды на первичной земле вроде бы идут дебаты, т.к. много нового открывается и получается что вода все таки была. А сроки думаю должны оценивать химики-статистики и математики, как только удасться вычленить правильные процессы и условия, далее по реакциям и матмоделированию возможно оценить реальный срок для возникновения жизни. Что то мне подсказывает что это в худшем случае сотни тысяч лет, в лучшем десятки тысяч.

Про прионы давайте не будем, вы же давно на форуме, читали много статей на эту тему, очевидно же что прионы не имеют никаких шансов.

Цитата: feralis
Я ж читая посты в этой теме вижу что тут отражены взгляды еще эпохи ДО ОТКРЫТИЯ ДНК

Новое может оказаться хорошо забытым старым. Напрмер, Ломарк был справедливо отвергнут. Но на новом этапе развития науки, в форме эпигенетики, оказалось, что далеко не всё у него безнадежно.

Цитата: feralis
а веть доказано что белки не могут передавать информацию

Имеется в виду в принципе? Т.е. доказано, что, в принципе, любые белки не способны реплицировать себя из, из аминокислот или хотя бы низкомолекулярных пептидов (или что-то подобное)?

Цитата: ]
Убежден что РНК-мир и ныне здравствует в своей экологической нише и его еще предстоит открыть
/quote]
У меня тоже есть такая уверенность.

Цитата: feralis от сентября 22, 2009, 23:05:11
Рассказывают что великий Томпсон открыв электрон решил оценить дарвиновскую эволюцию как физик
Он подсчитал что даже если солнце состоит из лучшего уэльского антрацита то и тогда времени не хватит
для эволюции по Дарвину

Еще рассказывают, что великий Томпсон, открыв электрон, ничего больше, собственно, нового не сделал.  

Цитироватьи вообще я не научную статью пишу

Ну, тогда отвечайте за свои слова "по понятиям".

ЦитироватьКнига посвещена преодолению возражений гипотезе РНК-мира
а возражений куча в т ч и вопрос с нуклеотидами и с ферментами для опытов с РНК в пробирке
пересказывать книгу не стану так как вам наверно скучно читать старье
Но может быть спустя четверть века вы оценить основные мысли

Вы о чем? О возражениях, пересказывавшихся Imperor'ом?

ЦитироватьТак я вам и сказал откуда взялась первая клетка
Да тут несколько Нобелевских премий ;D
Но если ответите на мои вопросы то скажу кто автор идеи ПРОГЕНОТа

А тут без разницы, хотите молчать - нобелевка все едино не обломится.

Цитата: Alexeyy от сентября 23, 2009, 10:21:46Имеется в виду в принципе? Т.е. доказано, что, в принципе, любые белки не способны реплицировать себя из, из аминокислот или хотя бы низкомолекулярных пептидов (или что-то подобное)?

Нет, конечно, В ПРИНЦИПЕ это не доказано - это же надо перебрать все возможные последовательности и конформации. Но существующие сегодня белки этого делать не умеют - это ПОЧТИ факт. Не могли бы вы объяснить, как и почему белки с такими уникальными и эволюционно ценными свойствами, как саморепликация, не смогли сохраниться?

Цитата: feralis от сентября 22, 2009, 23:05:11
Сами веть требуете катализаторов для первичного синтеза
про опыты Миллера и Оро мне известно но как сейчас обстоят дела с получением нуклеотидов из компонентов которые могут иметься при образовании планеты
Все кто пишет о начале малых РНк как бы полагают наличие нуклеотидов в растворе
По подробнее хотелось бы о этой проблеме и думается что без катализаторов в виде кристаллов множества минералов тут не обойтись

Говаря о геологическом источнике энергии я разумел источники которые могут быть в мире без солнца так как первожизнь скорее всего была в недрах
и вообще я не научную статью пишу

Если о возражениях Имперора то мы совместно вроде разбили все его возражения. 
Без катализаторов никак, мало того что они необходимые а главное присутствующие в обязательном виде компоненты, так еще и ускоряют процессы. Все кто пишут о РНК в растворе просто еще не развили свои представления дальше и зациклены на бульоне, да и синтез в растворе более привычен синтетикам. Для синтеза на кристаллах надо привлекать гетерогенщиков, коллоидщиков, кристаллохимиков а это все и непросто и делится надо открытием.
Присто все клетки которые сейчас существуют содержат один и тот же первичный комплекс скороее всего расчитанный на получение энергии из УФ лучей, а именно через АДФ. Реакции синтеза с участием ультрафиолета просто и красиво вписываются в глюкогенез. А вот энергию прочих минеральных веществ клетки явно научились использовать позднее. Поэтому если кто то говорит о использовании геологической энергии я хочу понимать - 1.Какой? 2. Как? 3. В каких процессах? Если ответа нет (а я этих ответов не нашел) то исполльзую бритву Оккама получим что простой явный и легкий процесс синтеза с помощью УФ, тем более потенциально ведущий к родопсинам и хлорофиллу, и есть правильный.
Я читал множество статей где предлагались обалденно красивые теории, у них был один минус - они не имели ни начала, ни конца, ни источника энергии, поэтому о них можно былл забыть.
А гипериклы очевидные, гликолиз, цикл дающих липиды, и т.д. Их существование дает первоклетке все необходимое синтез энергии и защиту от размывания. Думаю первоначально функционировало около 3-4 гиперциклов в клетке и РНК кодировала только их. Промежуточные вещества для синтеза липидов как раз аминокислоты и потенциальные белки в будущем.

Если требуетсяя подробный пересказ первых циклов, то это кропотливая работа, часть я изложил в старой теме, но лучше читать в источниках. Может если будет время и общий интерес изложу позже. В ближайшее время к сожалению буду без интернета, так что через месяц наверное буду.

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
Имеется в виду в принципе? Т.е. доказано, что, в принципе, любые белки не способны реплицировать себя из, из аминокислот или хотя бы низкомолекулярных пептидов (или что-то подобное)?

Нет, конечно, В ПРИНЦИПЕ это не доказано - это же надо перебрать все возможные последовательности и конформации. Но существующие сегодня белки этого делать не умеют - это ПОЧТИ факт. Не могли бы вы объяснить, как и почему белки с такими уникальными и эволюционно ценными свойствами, как саморепликация, не смогли сохраниться?

Да. В двух словах – причина вполне может состоять в том, что генетический код на основе самореплицирующихся белков был бы менее помехоустойчив.

Начну с несколько другого вопроса. А именно вопроса о том, почему основную каталитическую роль сейчас играют белки, а не РНК. Хотя последние тоже вполне могли бы, в принципе, с этим справляться. Ответ может быть только один: белкам это делать легче. В связи с чем и возникло такое разделение «труда».
Теперь зададимся вторым вопросом: почему белкам это делать легче? Наверняка, если ответ, и не единственный, то состоит в том, что, в подавляющем числе случае, катализация с помощью РНК более энергозатратна.
Чтобы ответить на вопрос почему, вспомним почему молекула ДНК гораздо боле устойчива, чем молекула РНК. Ответ состоит в том, что она состоит из двух лент, между которыми могут устанавливаются достаточно сильные водородные связи, которые и придают к упомянутой устойчивости. Как известно, эти водородные связи обязаны своим существованием пуриновым основаниям. Которые имеются как у ДНК, так и у РНК. РНК, за счет упомянутых оснований, тоже, в принципе, могли бы скручиваться в двойные цепи. Но они «скручиваются» сами на себя, тоже образуя относительно устойчивую структуру, по устойчивости сопоставимую со структурой ДНК. Т.к. за неё ответственны, практически те же основания (если пренебречь некоторым их различием для ДНК и РНК), только не от разных лент, а от одной и той же.

У белков упомянутых оснований нет. Похоже, поэтому, в тенденции, они более легко расцепливаются и слепливаются с катализируемым материалом.  На что, соответственно, и тратится, меньше энергии. Образно говоря, работу РНК как катализатора можно было бы представить себе как работу руки из магнита с железными кубиками в случае. Тогда как работу белков-катализаторов можно было бы представить в виде обычной руки.

В общем, на сколько себе представляю, мономеры белков не могут образовывать между собой такие же сильные связи, как и пуриновые основания. И поэтому, в любом случае, независимо от объяснения преимуществ белков – катализаторов (по сравнению с РНК), если бы существовал генетический код по механизму самореплицирующихся белков, то он был бы более подвержен разным случайным нарушениям, чем код на основе РНК, а, тем более, и ДНК.

Один из основных источников наследственных нарушений – это сами носители наследственной информации. По мере роста разнообразия носителей информации растет вероятность упомянутых нарушений (в случае ДНК-мира это разнообразие есть, грубо говоря, количество генов). По мере биологической эволюции максимальный размер генома вырос на порядки. По мере эволюции возникала потребность во все более эффективной защите наследственной информации от случайных нарушений. Соответственно, на ранних этапах эволюции эта потребность была мала и, вполне вероятно, что её вполне мог устраивать наследственный код на основе гипотетических самореплицирующихся белков.

И при этом надо иметь в виду, что, если верно сказанное, наследственный код на основе белков был бы менее энергоёмок в отношении репликации (поскольку, на сколько себе представляю, водородные связи между мономерами белков слабее, чем в РНК).

Пока длинна самореплицирующихся белков было относительно коротка они давали бы клеткам более эффективный, а, следовательно, и более быстрый способ производства белков. Это не маловажно, в случае, если, скажем, клетка защищается от хищной клетки путем выработки каких-то белков и т.п. Поэтому такие клетки бы подавили бы клетки на основе РНК. Но до поры до времени – до тех пор, пока длинна белков не выросла на столько, что преимущества более эффективной репликации стали перекрываться недостатками высокой помехоопасностью. Тогда. Думаю, и возникли РНК.

Да, более хорошая помехозащищенность нужна при высоких температурах. На сколько себе представляю, с ростом температуры помехи возрастают очень не линейно быстро. Соответственно, при низких помехозащищенность нужна в меньшей степени. Соответственно, подозреваю, что на Марсе или на Титане жизнь может присутствовать на основе информационного кода в форме самореплицирующихся белков. Кроме тогда там её разнообразие, скорее всего низко. Соответственно, наверно, должен быть короток информационный код. Что также, как писал, снижает требования к помехозащищенности наследственной информации.

По мере роста длинны самореплицирующихся беков, наверняка, думаю, шел постепенный процесс модификации мономеров цепи, по признаку возникновения более сильных водородных связей между ними. А на то, что это, действительно, могло иметь место указывает тот факт, что в РНК роль сахарофосфатного остова может играть роль белок. Тогда становится прозрачной схема перехода от наследственного кода на основе белков к наследственному коду на основе РНК: по мере роста потребности в устойчивости к самореплицирующимся белкам эпизодически стали «прилипать» азотистые основания, выполняя, поначалу, лишь функцию укрепляющих цепь скрепок. Потом же они могли начать участвовать и непосредственно в репликации, постепенно вытеснив прежний механизм. В последствие белковый остов мог поменяться на сахарофосфатный. Т.е. возникла РНК.

Уверен, что самореплицирующиеся (на подобии РНК) белки ещё предстоит открыть. Просто этим специально особенно никто ещё не занимался.

  Первожизнь возможно и не была жизнью в прямом смысле слова , вон есть тема про нанобактерии. Что-то вроде автокатализа кристаллизации кальциевого шарика вокруг липидной мембраны и и абсорбции органики на кристаллической матрице, еще медленнее растущее,чем нанобактерии. Набор белков к нуклеиновых кислот нестабилен.Он и у бактерий не особо стабилен с их беспорядочной половой жизнью.Явление многократно возникает само по себе.Процент "бактерий", которые самозародились,сравним с процентом "бактерий", которые размножились.

Алексей,  ну   бог с  ним    что   нет    самореплицирующихся   белков в  природе  и  никто  их  никогда  не  найдет.
Но  -  РНК (ДНК)   реплицируется  и  транслируется в   белок. Причем   простая   вариабельность   структуры  нуклеотидов   обеспечивает   транслирование  в  разные    белки.
Белок   реплицируется  -  но  как   на  одном  белке   может  синтезироваться    другой  белок  ?    Где в   белке   код ?
По   поводу   стабильности  -    белки  достаточно  стабильны,  и  различные    взаимодействия    держат      третичную  структуру  очень  даже  хорошо  и    без   азотистых  оснований.

Цитата: Alexeyy от сентября 24, 2009, 04:37:11
почему молекула ДНК гораздо боле устойчива, чем молекула РНК. Ответ состоит в том, что она состоит из двух лент, между которыми могут устанавливаются достаточно сильные водородные связи, которые и придают к упомянутой устойчивости. Как известно, эти водородные связи обязаны своим существованием пуриновым основаниям. Которые имеются как у ДНК, так и у РНК. РНК, за счет упомянутых оснований, тоже, в принципе, могли бы скручиваться в двойные цепи. Но они «скручиваются» сами на себя, тоже образуя относительно устойчивую структуру, по устойчивости сопоставимую со структурой ДНК. Т.к. за неё ответственны, практически те же основания (если пренебречь некоторым их различием для ДНК и РНК), только не от разных лент, а от одной и той же.

Alexeyy, двойные спирали ДНК и РНК одинаково устойчивы, просто у современных организмов ДНК обычно двухспиральная, а РНК - в виде одной цепи. РНК неустойчива к щелочному гидролизу из-за присутствия 2'-ОН группы у рибозы. Водородные связи образуются МЕЖДУ пуриновыми и пиримидиновыми основаниями. Прежде чем строить великие теории возьмите какой-нибудь элементарный учебник молекулярной биологии и прочитайте.

Цитата: Питер
Но  -  РНК (ДНК)   реплицируется  и  транслируется в   белок. Причем   простая   вариабельность   структуры  нуклеотидов   обеспечивает   транслирование  в  разные    белки.
Белок   реплицируется  -  но  как   на  одном  белке   может  синтезироваться    другой  белок  ?    Где в   белке   код ?

В последовательности аминокислот белка. Если в нуклеиновых кислотах структура белка зашита в вариабельности нуклеотидов, то в белке (как наследственном коде) – в вариабельности аминокислот. 

Цитата: Питер
По   поводу   стабильности  -    белки  достаточно  стабильны,  и  различные    взаимодействия    держат      третичную  структуру  очень  даже  хорошо  и    без   азотистых  оснований.

Белки, как и РНК могут образовывать цепи за счет водородных связей. Но в случае с РНК водородные связи возникают за счет азота (входящего в азотистые оснований), а в белках, в основном, за счет углерода. Т.е. в первом случае электрон оттягивает на себя азот, а во втором – углерод. Азот на это способен в гораздо большей степени, чем углерод. Поэтому диполь у водородных связей у азота сильнее поляризован, чем у углерода. Иначе говоря, водородные связи, которые дают нуклеотиды РНК сильнее водородных связей, аминокислот белков.

Совершенно аналогичная картина имеет место и для связей между звеньями цепей для РНК и для белков. 
Если в РНК эта связь обеспечивается, в основном, за счет электроотрицательности фосфора (остаток фосфорной кислоты), то в белках – за счет углерода. Фосфор, опять же, электроны тянет на себя сильнее. Чем углерод. Поэтому в нуклеиновых кислотах связь между их звеньями сильнее, чем в белках.

Цитата: Сергей
Alexeyy, двойные спирали ДНК и РНК одинаково устойчивы

Я и не говорил, что это не так.

Цитата: Сергей
Прежде чем строить великие теории возьмите какой-нибудь элементарный учебник молекулярной биологии и прочитайте.

Что ж... во многом критику принимаю. К сожалению, трудно объять необъятное. Хотя я вовсе не одержим идеей построить великую теорию первичности белков. Я просто занимаюсь некоторыми глобальными эволюционными вопросами и, как мне кажется, нащупал некоторую глобальную эволюционную закономерность. Речь сейчас не о ней. Просто я обратил внимание, что теория первичности РНК как-то в неё не очень вписывается и что по отношению к РНК должны быть первичны некоторые другие (менее надежные в описанном выше смысле) конструкции, на роль которых идеально подходят белки. Поэтому решил создать этот топик, чтобы услышать критику. Чтобы понять не абсурдна ли вообще сама идея. А также чтобы понять какие вопросы этой области следует более детально изучить, чтобы более четко самому понять и сформулировать проблему.

Цитата: crdigger от сентября 24, 2009, 05:38:27
  Первожизнь возможно и не была жизнью в прямом смысле слова , вон есть тема про нанобактерии. Что-то вроде автокатализа кристаллизации кальциевого шарика вокруг липидной мембраны и и абсорбции органики на кристаллической матрице, еще медленнее растущее,чем нанобактерии. Набор белков к нуклеиновых кислот нестабилен.Он и у бактерий не особо стабилен с их беспорядочной половой жизнью.Явление многократно возникает само по себе.Процент "бактерий", которые самозародились,сравним с процентом "бактерий", которые размножились.

Подскажите, пожалуйста, ссылку.

Алексей, белки  -  очевидная  глупость.
Посмотрите  на  РНК.  Она   сразу  обеспчивает  и  репликацию (воспроизведение  себя),  и  трансляцию в   белок.
Белок  же   должен  сразу  нести   две  функции  -  и  реплицировать  себя,  и  кодировать  другие   белки.  Причем   этих  белков  должно  быть  более  одного  - если   мы  говорим  об  уровне   хотя  бы  протоорганизма. И  вопрос все  тот  же  - каков  может    быть  белковый  код ?

Цитата: Alexeyy от сентября 25, 2009, 04:05:13
К сожалению, трудно объять необъятное. Хотя я вовсе не одержим идеей построить великую теорию первичности белков. Я просто занимаюсь некоторыми глобальными эволюционными вопросами и, как мне кажется, нащупал некоторую глобальную эволюционную закономерность. Речь сейчас не о ней. Просто я обратил внимание, что теория первичности РНК как-то в неё не очень вписывается и что по отношению к РНК должны быть первичны некоторые другие (менее надежные в описанном выше смысле) конструкции, на роль которых идеально подходят белки. Поэтому решил создать этот топик, чтобы услышать критику. Чтобы понять не абсурдна ли вообще сама идея. А также чтобы понять какие вопросы этой области следует более детально изучить, чтобы более четко самому понять и сформулировать проблему.

Alexeyy, углерод не образует водородных связей: у него нет неподелённой пары электронов:

http://www.himhelp.ru/section23/section3/section20/

Если в теорию факты не вписываются, то лучше отбросить теорию, иначе получится а-ля академик Фоменко.

То, что стало известно за последние 60 лет о химии живого, говорит за то, что репликатор можно построить только на основе нуклеиновых кислот (почитайте мои философствования на эту тему: http://www.groh.ru/gro/rel/id.html ). Кроме того, эволюция никогда не забывает найденных удачных решений. Таков уж её механизм: она отталкивается от того, что уже изобретено. Поэтому, изучение молекулярных механизмов современных живых существ даёт возможность понять историю их возникновения. И пока, имеющиеся факты говорят за то, что "в начале был нуклеотид".

Цитата: Питер
Алексей, белки  -  очевидная  глупость.
Посмотрите  на  РНК.  Она   сразу  обеспчивает  и  репликацию (воспроизведение  себя),  и  трансляцию в   белок.
Белок  же   должен  сразу  нести   две  функции  -  и  реплицировать  себя,  и  кодировать  другие   белки.  Причем   этих  белков  должно  быть  более  одного  - если   мы  говорим  об  уровне   хотя  бы  протоорганизма. И  вопрос все  тот  же  - каков  может    быть  белковый  код ?

Меня удивляет вопрос о том, каков может быть белковый код. Думаю, код может быть построен по совершенно тому же принципу, что и у РНК.   Может я что-то не понимаю?
Да: белков должно быть более одного (примерно, столько же, сколько и нуклеиновых оснований).
По аналогии с транспортными РНК, вероятно, могут существовать транспортные белки, которые одним своим концом комплиментарны аминокислотам матричного белка (по аналогии с матричной РНК), а на другом содержат аминокислоту, которая, с помощью аналога рибосомы, прикрепляется к растущей белковой цепи.     

Что до репликации предполагаемого информационного белка (по аналогии с информационной РНК), то механизм я вижу таким же, как и у ДНК – за счет комплиментарности. Комплиментарности аминокислот. Их существует тьма тьмущая (если не ограничиваться наиболее распространенными среди живой природы). Если Вы имеете в виду ту проблему, откуда у аминокислот может быть комплиментарность, то я имею в виду, что из огромного количества аминокислот, наверняка, найдутся такой набор, среди которого будут только комплиментарные пары.  Ну а остальное – дело техники: репликация по матричному принципу.

Цитата: Сергей
Alexeyy, углерод не образует водородных связей: у него нет не поделенной пары электронов

А, нуда: в химии так принято считать, что он не создает поляризацию. Однако это, в некотором смысле, условность: все нейтральные молекулы взаимодействуют исключительно за счет поляризации даже если в них нет не поделенных электронов. То, что при взаимодействии с водородом углерод не образует не поделённых электронов и говорит, что соответствующий водород образует исключительно слабые поляризационные связи по сравнению с поляризационными водородными связями, возникающими между нуклеотидами в молекулах РНК. Что, в частности, и говорит о том, что предполагаемые информационные белки должны быть менее энергозатратны при репликации и трансляции. Хотя там взаимодействие между аминокислотами может осуществляться и за счет водородных связей, которые возникают за счет присутствия в некоторых аминокислотах кислорода. Но эти связи всё равно, если не ошибаюсь, слабее, чем водородные связи (между нуклеотидами) за счет азота.

Цитата: Сергей
Если в теорию факты не вписываются, то лучше отбросить теорию, иначе получится а-ля академик Фоменко.

В этом очень с Вами согласен.

Цитата: Сергей
То, что стало известно за последние 60 лет о химии живого, говорит за то, что репликатор можно построить только на основе нуклеиновых кислот (почитайте мои философствования на эту тему: http://www.groh.ru/gro/rel/id.html ).

Единственный аргумент, который там разглядел, в пользу того, что саморепликатор не на основе нуклеиновых кислот невозможно построить состоит в том, что «саморепликатор не на основе нуклеиновых кислот и белков будет менее эффективен, если вообще возможен».
В свою очередь, на сколько понял, аргумент в пользу того, что саморепликаторы на основе нуклеиновых кислот более эффективны, состоит в том, что они доминируют. Т.е., значит, отбор и привел к тому, что наиболее эффективно.
Однако, обращаю Ваше внимание на то, что эволюция продолжается и она продолжалась всегда. Всегда возникали новые формы жизни, вытесняя старые, менее эффективные. Динозавров, например, не осталось. В своё время они были очень даже эффективными (ключ их эффективности состоял в двуногости, которая давала большую скорость и неоспоримое преимущество, в своей нише, перед ползающими рептилиями). Динозавров сейчас нет. Потому, их биоценозы оказались менее эффективными по сравнению с последующими формам. Н из того, что их сейчас нет и сейчас они менее эффективны вовсе не следует вывод о том, что их не было и о том, что они были, для своего времени, эффективными.
Точно так же и с саморепликацией белков: из того, что таких белков, допустим, сейчас нет из-за их неэффективности вовсе  не означает того, что в прошлом их не было и что тога они были, для своего времени, весьма эффективны.

Цитата:  Сергей
Кроме того, эволюция никогда не забывает найденных удачных решений.

Ох, Сергей!
Тут я бы вспомнил Ваши же слова: «Если в теорию факты не вписываются, то лучше отбросить теорию».
Я с Вами согласен в том, что в совершенной живой природе запечатлены основные формы жизни, существовавшей от начала её возникновения до наших дней.
Но почему-то природа все-таки забыла, по крайне мере, в основной массе, такое удачливое решение, как РНК-мир. Да: возможно, где-то он сейчас все ещё существует в своей очень узкой нише (под землёй, скажем). И, как писал, я очень даже склонен так думать. Но почему вы исключается аналогичной возможности и для гипотетического самореплицирующегося мира на основе белков? Ведь чем древнее форма жизни – тем реже, в современно мире, её остатки. Если ещё РНК-жизнь не найдена, то чего удивительного в том, что и гипотетическая жизнь на основе кодирующих белков не найдена тоже (или хотя бы отдельные её механизмы)? 
Кстати, я не уверен, что даже где-нибудь в современных клетках не встречается саморепликация белка. Не исключаю, что этот процесс ещё просто не заметили из-за редкости, низкой интенсивности и не малосущественной роли. Про прионы тоже долго никто ничего не знал.

Большинство белков живых клеток, похоже, относительно слабо притягиваются друг к другу за счет того, что большинство их аминокислот не может образовывать «обычных» водородных связей (т.е. за счет отсутствия общих электронов).  Но некоторые белки аминокислоты водородные связи все же образовывать могут (за счет присутствия в них кислорода, соединенного полярной связью с водородом). Белки, состоящие, в основном, из таких аминокислот,  вероятно, и могут самореплицироваться. Только, на сколько понимаю, такие белки в природе – большая редкость. Но в эксперименте создать можно.  И уж маловероятно, что среди таких белков не найдутся комплиментарные пары. Так почему бы и не получиться на их основе репликации более эффективной в случае низкого уровня шума?

Цитата:  Сергей
И пока, имеющиеся факты говорят за то, что "в начале был нуклеотид".

Какие факты?

Alexeyy, я задам бестактный вопрос. Вы по специальности биохимик? Химик другой специальности? Если нет, то нет, конкретизировать не прошу.

Цитата: Alexeyy от сентября 26, 2009, 13:17:52
Но почему-то природа все-таки забыла, по крайне мере, в основной массе, такое удачливое решение, как РНК-мир.

В том-то и дело, что не забыла. У ВСЕХ живых организмов белки синтезирует рибосома, в которой основные матричные, структурные и каталитические функции выполняет РНК. Отсюда и следует, что и белки, и ДНК явно вторичное изобретение.

ну так и ретровирусы никто не отменял (вон какой шум сейчас из-за одного из них...), да и энзимы есть - РНК-зависимая РНКаза, скажем, так что примеров вагон, а насчёт саореплицирующихся белков - нема, да и комплементарные аминокислоты тоже куда-то подевались (в принципе они конечно могут быть - хотя бы если как радикал прилепить те самые азотистые основания от нуклеиновых кислот), но в нынешних белках таких нет напрочь.

Цитата: Gilgamesh
Alexeyy, я задам бестактный вопрос. Вы по специальности биохимик? Химик другой специальности?

Нет.

Цитата: Сергей

Цитата: Alexeyy
Но почему-то природа все-таки забыла, по крайне мере, в основной массе, такое удачливое решение, как РНК-мир.

В том-то и дело, что не забыла. У ВСЕХ живых организмов белки синтезирует рибосома, в которой основные матричные, структурные и каталитические функции выполняет РНК. Отсюда и следует, что и белки, и ДНК явно вторичное изобретение.

Сергей,  с Вами согласен, что некоторые элементы РНК-мира в современной природе присутствуют.
Но Вы делаете подмену: если в рибосоме основные матричные, структурные и каталитические функции выполняет РНК и если даже белки и ДНК – явно вторичное изобретение (с чем не согласен) то это ещё не мир РНК. Вы прекрасно понимаете, что мира РНК в природе сейчас не наблюдается. Она его забыла. 

Цитата:  DNAoidea
ну так и ретровирусы никто не отменял (вон какой шум сейчас из-за одного из них...), да и энзимы есть - РНК-зависимая РНКаза, скажем, так что примеров вагон

Да, конечно: элементы есть, но самого мира нет. Речь то идет о том, что природа, некоторые вещи, может забыть. Кстати, все эти элементы РНК-мира можно рассматривать и как элементы гипотетического мира на основе белка. Потому, что для него, вероятно, должны существовать те же структурно-функциональные блоки, что и для современного мира, только на другой основе.

Цитата:  DNAoidea
... а насчёт самореплицирующихся белков - нема, да и комплиментарные аминокислоты тоже куда-то подевались (в принципе они конечно могут быть - хотя бы если как радикал прилепить те самые азотистые основания от нуклеиновых кислот), но в нынешних белках таких нет напрочь.

За то такие белки (у которых в аминокислотах к радикалу прикреплены  азотистые основания от нуклеиновых кислот), как выше писал, синтезированы искусственно. Причём они могут выполнять функции РНК. Их даже так и назвали – РНК с белковым сахаро-фосфатным остовом. Я как –то сразу не догадался, что это есть просто белок, состоящий из особых аминокислот в которых присутствует радикал азотистых оснований.
А из того, что таких белков не наблюдается в современной природе ещё не значит, во-первых, что их не было, во вторых, что их, действительно сейчас в живой природе нет.
Те РНК, которые существовали на заре эволюции, наверняка, тоже сейчас не наблюдаются в живой природе. Но отсюда не следует, что их не было.

Цитата: Alexeyy от сентября 27, 2009, 04:07:19
мира РНК в природе сейчас не наблюдается. Она его забыла. 

И не может наблюдаться: их вытеснили более приспособленные организмы.

Цитата: Alexeyy
За то такие белки (у которых в аминокислотах к радикалу прикреплены  азотистые основания от нуклеиновых кислот), как выше писал, синтезированы искусственно. Причём они могут выполнять функции РНК. Их даже так и назвали – РНК с белковым сахаро-фосфатным остовом. Я как –то сразу не догадался, что это есть просто белок, состоящий из особых аминокислот в которых присутствует радикал азотистых оснований.
А из того, что таких белков не наблюдается в современной природе ещё не значит, во-первых, что их не было, во вторых, что их, действительно сейчас в живой природе нет.

Alexeyy, эти соединения построены не из альфа-аминокислот, у которых один углерод между амино и карбоксильной группой, а из бета - содержащих цепь из двух атомов углеродов. Белки на такой основе сделать нельзя. Не стройте пустых теорий, ни на чем не основанных.

ЦитироватьНет.

Угу. А беретесь поучать биохимика с 30 летним стажем изучения биополимеров насчет процессов синтеза как "дела техники". Я не знаю, какие по этому поводу испытывают эмоции, но лично мне это кажется весьма забавным. Даже слишком.

Цитата: Сергей

Цитата: Alexeyy
мира РНК в природе сейчас не наблюдается. Она его забыла.

И не может наблюдаться: их вытеснили более приспособленные организмы.

Ну так вот и я о том же: на основе только того, что в современном мире что-то не наблюдаются (мир на основе белка или РНК) не верно делать вывод о том, что этого не было.

Цитата: Сергей

Цитата: Alexeyy
За то такие белки (у которых в аминокислотах к радикалу прикреплены  азотистые основания от нуклеиновых кислот), как выше писал, синтезированы искусственно. Причём они могут выполнять функции РНК. Их даже так и назвали – РНК с белковым сахаро-фосфатным остовом. Я как –то сразу не догадался, что это есть просто белок, состоящий из особых аминокислот в которых присутствует радикал азотистых оснований.
А из того, что таких белков не наблюдается в современной природе ещё не значит, во-первых, что их не было, во вторых, что их, действительно сейчас в живой природе нет.

Alexeyy, эти соединения построены не из альфа-аминокислот, у которых один углерод между амино и карбоксильной группой, а из бета - содержащих цепь из двух атомов углеродов. Белки на такой основе сделать нельзя. Не стройте пустых теорий, ни на чем не основанных.

Сергей, я с Вами согласен, в том, что такие белки в живой природе не являются распространенными. Однако в специфических случаях (например, в антибиотиках) они присутствовать могут.

А потом, разве это  так важно? Речь идет о принципиальной возможности. Природа миллиардами лет экспериментировала и для текущего момента эволюции подобрала более-менее оптимальное сочетание. Кто может с уверенностью сказать каково оптимальным было сочетание на заре жизни? Кто может с уверенностью сказать, что редко используемое сегодня не было широко распространено в очень далёком прошлом?

П.С.:
Вообще-то я ещё не уверен, в том, что так называемые РНК (на основе белков) последнее время не были синтезированы именно на основе белкового остова в обычном смысле (т.е. состоящего из алфа-аминокислот).
Во всяком случае в популярной обзорной статье С Григоровича, на которую дал ссылку feralis (http://www.nkj.ru/archive/articles/4770/ ), написано:
«Несмотря на высокую популярность идеи РНК-мира, сторонники белковой теории также не сдают свои позиции ...На практике было также показано, что пептидная (читай - белковая) цепь может служить заменителем сахарофосфатного остова в нуклеиновых кислотах».
Хотя, вероятно, действительно он имел в виду белки на основе бетта-аминокислот.
Впрочем, это не принципиально...

Цитата:  Сергей
Не стройте пустых теорий, ни на чем не основанных.

Сергей, я с Вами полностью согласен в том, что построение теории без всяких на то оснований – методологически гиблое дело. И мне глубоко противен такой поход. Т.е. для теории должны быть хоть какие-то основания. Либо экспериментальные, либо теоретические, либо то и другое.
Я изложил обоснование теоретическое. Напомню, состоящее в том, что белки образуют более слабые, чем РНК связи. И что, на ранних этапах эволюции (когда роль информационного шума была ещё не велика), они, как носители информации могли дать преимущество менее энергозатратного катализ других белков и быть менее энергозатратными при репликации.
Единственное возражение, которое я разглядел против такой гипотезы состоит в том, что природа, в силу отбора, должна была найти оптимальный вариант. И коль носители информации сейчас построены сейчас на основе нуклеотидов, то это было так и всегда.
Но, по-моему, я убедительно показал, что в эволюции оптимальный вариант на сегодняшний день вовсе не обязан быть оптимальным вариантом на день вчерашний.
Другие возражений (против первичности белков, способных по принципу РНК, нести информационный код) какие ещё есть?

Ну, да РНК ещё могут выполнять каталитические функции так же как и белки. Ну синтезирует РНК в рибосоме белки. Но как отсюда следует то, что существовало такое состояние эволюции, когда РНК выполняли и функции белков и наследственного кода? Почему, например, отсюда не следует просто то, что ДНК когда-то не было, а его функцию выполняла РНК, а белки выполняли функцию катализаторов? Т.е. без первичности РНК по отношению к белку. Может быть, я какой-то момент не понимаю или не знаком с какими-то другими фактами?

Цитата:  Gilgamesh
Угу. А беретесь поучать биохимика с 30 летним стажем изучения биополимеров насчет процессов синтеза как "дела техники".

Gilgamesh, я с Вами полностью согласен в том, что реализация информационного когда на основе белка, в случае если будут найдены комплиментарные белки, есть задача чудовищной сложности. Имелось в виду то, что эта задача, технически не многим более сложная (а может быть и менее), чем реализация с нуля (т.е. если бы об этом ничего не было известно из экспериментов с живыми организмами) варианта информационного кодирования на основе РНК. 
Во всяком случае, сколько вот уже дискутируем, об этом никто из специалистов не сказал в качестве аргумента против первичности гипотетического белкового кода.

Истина в науке не определяется голосованием по человек/стаж/летам.
Бывает, что длительное изучение какого-то вопроса приводит к не вольному формированию стереотипов, которые могут невольно приводить к просмотру некоторых очевидных, для сторонних наблюдателей (бывает и дилетантов) истин. У меня бывало такое не редко. Когда дилетанты меня ставили в тупик, задавая вопросы, ответы на которые, по моему профилю, большинству кажутся очевидными. К своему удивлению, в подобных случаях, я не редко не мог ответить на вопрос. И раздумье над ответом меня, бывало, приводило, к осознанию того, в таких вопросах вовсе не все так очевидно, как принято считать в силу некоторых традиций. Я, бывает, с наслаждением общаюсь с не особо сведущими в моей области людьми, с удовольствием выслушиваю критику и очень серьёзно пытаюсь обдумывать свои ответы в диалоге. Иногда это наводит на мысли, которые, казалось бы, очевидны, но которые можно, без свежего взгляда, упустить из вида.

Зато отсутствие проблесков истины выявляется фактологическими ошибками и незнанием, на которые может указать человек, который предмет дискуссии ручечками трогал, вертел и разбирал.

Удачи в разработке проблемы, в общем...

Цитата: Alexeyy от сентября 28, 2009, 05:43:26

Я изложил обоснование теоретическое. Напомню, состоящее в том, что белки образуют более слабые, чем РНК связи.

Alexeyy, для матричного синтеза должна быть жесткая матрица. Нуклеиновые кислоты этим свойством обладают. Даже однотяжевые олигонуклеотиды из-за стекинга оснований в растворе образуют палочки. Белки и пептиды, из-за гибкости пептидного остова сворачиваются в клубок. Ну нельзя сделать матрицу из пластеллина - расплющится сразу же.

Gilgamesh,
Да, не приятно может быть специалисту общение с человеком, который делает фактологические ошибки и ещё мнит о себе что-то.... Я по себе это тоже очень хорошо знаю по общению с дилетантами в моей области. Однако в междисциплинном исследовании без фактологических ошибок обойтись, наверно, сложно. Его (междисциплинного исследования) ценность состоит в том, что оно из одной дисциплины может привнести в другую нечто новое, ранее не используемое и, при определенных условиях, кардинально меняющее отношение между привычными вещами могущее дать ценный результат. Так что эти новые отношения, при наличие некоторых фактологических ошибок, может создавать ощущение полного бреда. И это, действительно, может быть бредом. Но может и содержать некоторое очень ценное зерно.


Сергей,
согласен с Вами в том, что каркас большинства природных белков не образует жесткой, линейной структуры и что без неё считывать информацию проблематично.
Но ведь и в белках стекинг встречается тоже! На сколько понимаю, просто среди природных аминокислот не так много таких, которые содержат ароматические структуры, которые бы обеспечивали стекинг.
Но было бы невероятным, если бы среди огромного множества возможных аминокислотных радикалов не нашлись бы такие, ароматические фрагменты которых обеспечили белкам, примерно, такую же прочную линейную структура, как и у РНК. Взять хотя бы выше обсуждаемые белки с радикалами от азотистых оснований. У которых, проблемы с жестким каркасом не возникает.
Опять же: кто знает какие были белки в очень далёком прошлом? Почему бы и не те, которые обеспечивают необходимую рассматриваемую жесткость?

Кстати, она, как понимаю, в гипотетическом мире РНК несколько мешает пластичности каталитических функций. Что означает ещё одно преимущество гипотетического белкового мира над миром РНК.

Жесткий каркас, на сколько понимаю, нужен для того, чтобы не было путаницы в последовательном считывании кода. Т.е. иначе транспортная РНК (или гипотетический транспортный белок) просто запутается в перемешанной, неупорядоченной структуре носителя информации (свернутый белок), с которой он последовательно её считывает.  Однако, в принципе, это может обеспечить не только линейная структура. Спиральная структура, с линейной вторичной структурой это обеспечить может тоже. А олигопептиды вполне могут образовывать такие спирали. Что зависит от особенностей их аминокислотного состава. По-моему трудно представить, что, при необходимости, в природе не возникли бы белки с преобладанием нужного состава (для реализации нужной спиралевидной структуры).
Хотя, наверно, такая линейно-спиральная структура будет менее жесткой, чем стекинговая структура ДНК (т.к. за спиральную структуру отвечают водородные связи, которые, наверно, послабее, чем стекинговые связи, возникающие за счет перекрытия ароматический p-электронов). Однако, белки образуют  и более слабые водородные связи, чем РНК. И поэтому при считывании с таких гипотетических белков информации (с помощью гипотетических транспортных белков) будет и слабее повреждающее действие. И, соответственно, будет слабее негативный эффект от менее жесткой (по сравнению с РНК) структуры матрицы.

Примерно, то ж самое я бы сказал и в отношении линейной структуры мышечных белков. Хотя, согласен, что жесткость каркаса и в этом случае будет послабее. К тому же в рассмотренных двух случаях водородные связи аминокислот завязаны сами на себя. Что, наверно, затруднило бы считывание информации. Однако как знать! Эту проблему экспериментально решить ещё никто не пробовал. А эта область, как показывает практика, полна сюрпризов!

Но в любом случае, как писал вначале, проблема жесткой линейной структуры белка (с целью его использования вместо РНК) вполне решаема путем должного подбора аминокислотных радикалов.

П.С.: Почему-то в пользу гипотезы РНК-мира часто приводят тот факт, что в основе синтеза белка рибосомой лежит РНК. Однако при этом совершенно умалчивается тот факт, что в грибах синтез белка осуществляется аналогом рибосомы, состоящим, если не ошибаюсь, исключительно из белка. По-моему если приплюсовать сюда упомянутые белки с азотистыми основаниями (или иначе РНК с остовом из белка), то получается весьма правдоподобная картина возможной первичности белка по отношению к РНК.

Цитата: Alexeyy от сентября 29, 2009, 11:35:44
Эту проблему экспериментально решить ещё никто не пробовал.

Пробовали, и очень многие, ничего путного не получилось, кроме PNA, но из них репликатор не получится: из-за того, что остов не заряжен, две таких цепи намертво сцепятся друг с другом и расплести их будет трудно.

Некоторые пептидные антибиотики действительно синтезируются белками: огромная глобула синтезирует коротенький пептид. А кто же саму эту глобулу синтезирует?

Alexeyy,
РНК-белковый мир, вероятно, существовал, и предшествовал ДНК-миру. Но каталитические функции в нем выполняли, скорее всего, РНК-белковые комплексы, а не чистые белки. Рибосомы - это остатки как раз этого мира. Предшествовал ли ему чисто РНК-мир - я совсем не уверен. Нынешние рибозимы мало что могут.
Но можно себе представить, что возникновение РНК-белковых каталитических комплексов началось с каталитической активности комплексов РНК с свободными основаниями, аминокислотами, углеводами и т.д. Опять таки возможно, что олигопептиды могли оказаться более эффективными кофакторами, чем одиночные аминокислоты; системы, способные катализировать преимущественный синтез таких  кофакторов, получили определенное преимущество, и т.д.

Цитата: Alexeyy от сентября 29, 2009, 11:35:44
Однако при этом совершенно умалчивается тот факт, что в грибах синтез белка осуществляется аналогом рибосомы, состоящим, если не ошибаюсь, исключительно из белка.

то есть вы хотите сказать, что у грибов нет рибосом? а откуда тогда у них рибосомная РНК?

Цитата: Сергей
Пробовали, и очень многие, ничего путного не получилось,

Да, вероятно, природе было, действительно, проще пойти по пути синтеза белков из полимеров, у которых комплиментарные связи не завязаны (сами на себя).
Хотя всё же предполагаю, что и из линейных белков типа мышечных волокон и из спиралевидных белков синтез белков осуществить всё же можно. Только нужен специальный, сложный катализатор, который в месте считывания временно разрывал бы связь. Думаю, тогда нанотехнологии были развиты не на столько, чтобы это реализовать. Да и сейчас, не уверен, что достаточно развиты (ещё бы: задача по уровню сложности сопоставима с полностью искусственным созданием рибосомы). Но природа, за миллионы лет, наверняка что-то придумала бы, если бы это ей было бы нужно.
Впрочем, не важно: белки (с радикалами из нуклеиновых основаниями у аминокислот), способные к саморепликации существуют.

Цитата: Сергей
Некоторые пептидные антибиотики действительно синтезируются белками: огромная глобула синтезирует коротенький пептид. А кто же саму эту глобулу синтезирует?

Не знаю.

Цитата: grumbler
РНК-белковый мир, вероятно, существовал, и предшествовал ДНК-миру. Но каталитические функции в нем выполняли, скорее всего, РНК-белковые комплексы, а не чистые белки. Рибосомы - это остатки как раз этого мира.

Я с Вами согласен в том, что РНК-белковый мир существовал (т.е. без ДНК).
Но, а почему, на Ваш взгляд, не могло существовать ещё более раннего мира, в котором роль РНК (РНК-белкового мира) играл белок? Не простой белок, а белок, у которого, аминокислоты, скажем, содержат радикалы из нуклеиновых оснований (или как сейчас называют такой белок – РНК с белковым остовом)?

Цитата:  DNAoidea

Цитата: Alexeyy
Однако при этом совершенно умалчивается тот факт, что в грибах синтез белка осуществляется аналогом рибосомы, состоящим, если не ошибаюсь, исключительно из белка.

то есть вы хотите сказать, что у грибов нет рибосом? а откуда тогда у них рибосомная РНК?

Я не точно выразился. Имелись в виду не все грибы:
«У низших грибов и некоторых бактерий существует менее распространённый способ биосинтеза белков, который не требует участия рибосом. Синтез пептидов, обычно вторичных метаболитов, проводится высокомолекулярным белковым комплексом, так называемой НРС-синтазой. НРС-синтаза обычно состоит из нескольких доменов или отдельных белков, осуществляющих селекцию аминокислот, образование пептидной связи, высвобождение синтезированного пептида и, иногда, домен, способный изомеризовать L-аминокислоты (нормальная форма) в D-форму» (http://ru.wikipedia.org/wiki/Белки )
Впрочем, я не уверен: может быть у них и параллельный рибосомный синтез есть.

Алексей,   ну  ведь   вы   ни  черта  не  знаете  -   но с  важным   видом   вещаете   глупости.   Блин,    белок   синтезируется у  грибов  на  рибосомах.   А  синтез     пептидных  антибиотиков   -     это   некая  побочная   часть      бытия  клетки.    Для  которой  нужен  синтезированный  на  рибосомах  белок.
В  общем  -   учите  матчасть,  хоть  немного.  Ну     почитайте     хоть  что-то   молекулярно-биологическое ...

Цитата:  Питер
Алексей,   ну  ведь   вы   ни  черта  не  знаете  -   но с  важным   видом   вещаете   глупости.

Питер, я не пытаюсь создавать иллюзию умного вида, не боюсь делать глупости, выглядеть глупым и быть глупым, а также, в рассматриваемом вопросе, не претендую на глубокомыслие (а тем более - точность) в деталях.
Мне очень жаль, что произвёл на Вас несколько другое впечатление. Хотя хорошо Вас понимаю. В вашей роли я тоже не раз оказывался (в своей области).
К сожалению, невозможно объять необъятного (хотя я с жутким натягом это пытаюсь делать, занимаясь, в своем системном исследовании, далеко не только затрагиваемыми здесь вопросами и касающихся далеко не только биологии).

Цитата:  Питер
Блин,    белок   синтезируется у  грибов  на  рибосомах.   А  синтез     пептидных  антибиотиков   -     это   некая  побочная   часть      бытия  клетки.    Для  которой  нужен  синтезированный  на  рибосомах  белок.

А какая разница, синтезируются ли белковые комплексы, синтезирующие белки, рибосомой (т.е. на основе РНК) или нет? В любом случае существует механизм синтеза белка белком путем считывания генетического кода. Не надо иметь специального образования, чтобы понять, что если такой механизм существует, то нет ничего невозможного и в том, что белки самого белкового комплекса, синтезирующего другие белки, в принципе, могли бы синтезировать и сами себя (т.е. обходиться без PNA, если не считать сам генетический код). Не надо также иметь специального образования, чтобы понять, что если у примитивных организмов, например, таких как цианобактерии, существует безрибосомный синтез белков (т.е. без непосредственного участия РНК), а у более прогрессивных организмов – нет, то это указывает на то, что в далёком прошлом безрибосомный синтез белков был гораздо более распространен. И, в частности, могли существовать организмы, которые для синтеза белков вообще не используют рибосом. Что свидетельствует в пользу гипотезы первичности белкового мира над РНК-миром. Что здесь сейчас и обсуждается.
Существуют ли аналогичные косвенные свидетельства в пользу гипотезы первичности РНК-мира по отношению к белковому? Судя по тому, что здесь говорилось – нет. По-моему не надо иметь специального образования, чтобы сделать постановку вопроса о причине того, почему же тогда сейчас доминирует гипотеза первичности РНК-мира?

Цитата:  Питер
...А  синтез     пептидных  антибиотиков   -     это   некая  побочная   часть      бытия  клетки....
Ну     почитайте     хоть  что-то   молекулярно-биологическое ...

Почитал вот статью, на которую ссылается Википедия («Белок») (http://mic.sgmjournals.org/cgi/reprint/153/5/1297.pdf , Stack D, Neville C, Doyle S. Nonribosomal peptide synthesis in Aspergillus fumigatus and other fungi. Microbiology. 2007 )
Там говорится, что большинство белков цианобактерий могут синтезироваться без рибосом:
«...the majority of cyanobacterial peptides have been shown to be synthesized non-ribosomally...».
Это уж никак не похоже на побочный продукт бытия клетки.
Хотя, как недавно выяснилось некоторые белки у цианобактерий все же могу синтезироваться и без участия NRPS – комплексов:
«...the recent characterization of the patellamide biosynthesis cluster and its heterologous expression (Long et al., 2005; Schmidt et al., 2005) indicates that complex and modified peptides may nonetheless be synthesized independently of NRPS enzymes.».

Кому интересно – ссылка на скачивание второй статьи (по википедии, сам ещё не смотрел)  по синтезу пептидов цианобактериями: http://www.aseanbiotechnology.info/Abstract/21026380.pdf (Cyanobacterial peptides Nature's own combinatorial biosynthesis, Martin Welker & Hans von D ohren, 2006 ).

Вы  разницу   между  пептидами  и  белками  понимаете ? Что  такое  процессинг   белков   знаете ? 
Так   ведь  можно  сказать,  что  любой  процессируемый   белок  синтезируется  не  на  рибосоме.  Например,  инсулин.  Он   точно  на  рибосоме  не  синтезируется ...
Ну  почитайте, как   в  этих  комплексах  образуется     пептид и    посмотрите  на  формулу  того  же   глиотоксина  -   будет    очень  полезно.  Не  надо  плодить  ерунду  на  ерунде,  нет  там  никакого  считывания  генетического    кода.

Alexeyy - у всех организмов существуют пептиды, синтезирующиеся не на рибосомах - вообще дорогое это удовольствие синтез белка на рибосоме, для мелких пептидов - жирно.
а цианобактерии - они хоть и древние, но до общего предка всех организмов им всё равно очень далеко...

Цитата: Питер
Не  надо  плодить  ерунду  на  ерунде,  нет  там  никакого  считывания  генетического    кода.

Мда... действительно ерунда, коли так. Испытываю чувство стыда.
Спасибо за исчерпывающий ответ.

Разницу между белками и пептидами понимаю (хотя, судя по энциклопедии, она мне показалась весьма расплывчатой так что, строго говоря, т.е. формально, как мне показалось, белки можно отождествить с пептидами). Про слово процессинг белков – не знал (но что это такое, немного, представлял, а сейчас и более точно выяснил).

Цитата: Питер
Так   ведь  можно  сказать,  что  любой  процессируемый   белок  синтезируется  не  на  рибосоме.  Например,  инсулин.  Он   точно  на  рибосоме  не  синтезируется

На сколько понял, существенной чертой нерибосомного пептидного синтеза  является то, что аминокислотная последовательность пептида зашифрована в NRPS – комплексе. Т.е. этот белковый комплекс выступает как матрица для синтеза белка:
«Нерибосомальные пептиды создаются на массивных, line-like синтетазах. Эти энзимы являются модулярными (modular), т.е. представлены серией функциональных единиц, которые м. связывать голые аминокислоты, активируя их как thioester и присоединяя их к растущей пептидной цепточке. При линейных NRPSs, последовательности модулей действуют как матрицы, которые и предопределяют конечные последовательности пептидов. Но существуют также и повторяющиеся и нелинейные конфигурации NRPS, которые генерируют более сложные структуры.»  (http://mglinets.narod.ru/slova2/NRPSynth.htm ).
Правильно ли я понял, что белки NRPS могут, в принципе, синтезировать сами себя (на сколько понимаю, таких организмов сейчас не существует) или опять что-то напутал (к сожалению, сходу на более толковые источники информации что-то не наткнулся)?. Тогда это означает принципиальную возможность самовоспроизведение наследственной не генетической информации. Тогда бы NRPS – блоки, по сути, в принципе, выступали бы как белковые аналоги наследственного генетического кода (т.е. без участия полинуклеотидов).


По-моему то, что у примитивных организмов не рибосомный синтез белков (т.е. без непосредственного участия генетического кода) более распространен, чем у более высокоорганизованных организмов кое о чём говорит в плане первичности белков.
В пользу первичности РНК-мира, по отношению к белковому, судя по тому, что здесь говорилось, таких указаний нет. 
По-моему очень даже правдоподобно, что на ранних этапах эволюции, когда биологической информации было мало и потребность в её компактном хранении была не велика и белки были относительно короткими они вполне могли синтезироваться только путем нерибосомного синтеза (белковый мир). И лишь потом возник РНК – код.


П.С.:
Не подскажет ли кто как называется тема в форуме, где обсуждается вопрос о нанобактериях. Очень заинтригован тем, что, где-то выше, о них было сказано вкратце. Но что-то не нашел тему по ключевому слову «нанобактерии». Подумал, что название другое. Или, может ссылка у кого есть?

Цитата: DNAoidea
Alexeyy - у всех организмов существуют пептиды, синтезирующиеся не на рибосомах - вообще дорогое это удовольствие синтез белка на рибосоме, для мелких пептидов - жирно.

А может быть, как раз, в далёком прошлом, когда пептиды были ещё короткими, рибосомы вовсе были и не нужны?
Вы ничего не можете сказать по поводу точности синтеза пептидов в безрибосомный синтезирующих комплексах? Где больше ошибок синтеза возникает? В этих комплексах или в рибосомах?
Мне кажется, что в комплексах. Потому, что они синтезируют короткие пептиды и ошибки в них не так могут быть существенны. В длинных же пептидах они (ошибки) могут накапливаться, складываясь на разных участках пептида, и существенно меняя, в целом, его свойство. Если, действительно, в комплексах ошибок получается больше, то это как раз соответствует тому, что выше изложил в чисто теоретической гипотезе о причине предпочтительности, в очень далёком прошлом, белкового мира над миром РНК. 

Цитата: DNAoidea
а цианобактерии - они хоть и древние, но до общего предка всех организмов им всё равно очень далеко...

Рад такому возражению. Я его ожидал и заранее подготовил ответ. Он таков: преимущества той или иной организации могут зависеть не только от этапа эволюции биосферы в целом, но и от занимаемой ниши (например, в нише позвоночных на суши доминантой сейчас являются теплокровные, а в море – холоднокровные). Вероятно, у цианобактерий занимаемая ниша оказалась таковой, что у них потребность в синтезе белка с помощью генетического кода была не на столько выражена как у некоторых более примитивных форм. В результате чего у цианобактерий нерибосомный синтез сохранился лучше.
Могу привести гипотетическое объяснение такой ситуации по отношению к археям.
Вероятно, они живут в таких природных условиях, которые создают относительно сильные помехи при копировании наследственного материала и синтезе белков. Например, археи из горячих источников более подвержены упомянутым ошибкам (помехам) вследствие относительно высокой температуры.

Цитата: Alexeyy от октября 02, 2009, 10:13:09
А может быть, как раз, в далёком прошлом, когда пептиды были ещё короткими, рибосомы вовсе были и не нужны?

есть разница между тем, что называют пептидом, и белком - пептид короткий - ну до 10 аминокислот максимум, а белки существенно длинее - от 20 - 30, обычно порядка 80 - 100, а бывает и 1000... между 10 и скажем 30 есть большая разница - слишком короткий пептид не может принять стабильной 3D структуры, впрочем от него это и не требуется -обычно это кофакторы белков, которые и стабилизируют их структуру. Честно говоря это-то могли бы выучить - чуть-чуть о структуре белков.

Цитата: Alexeyy от октября 02, 2009, 10:13:09Вы ничего не можете сказать по поводу точности синтеза пептидов в безрибосомный синтезирующих комплексах? Где больше ошибок синтеза возникает? В этих комплексах или в рибосомах?

к сожалению не могу, потому что очень трудно сравнивать - какой-нибудь трипептид и белок из сотни аминокислот

Цитата: Alexeyy от октября 02, 2009, 10:13:09
Вероятно, у цианобактерий занимаемая ниша оказалась таковой, что у них потребность в синтезе белка с помощью генетического кода была не на столько выражена как у некоторых более примитивных форм. В результате чего у цианобактерий нерибосомный синтез сохранился лучше.

честно говоря не много знаю про то какую нишу занимают цианобактерии, но по-моему, она не сильно отличается от таковой многих водорослей. кроме того, я уже говорил, что все организмы имеют нерибосомный синтез пептидов, и на каком тогда основании делается вывод, что у цианобактерий он сохранился лучше?

Цитата: Alexeyy от октября 02, 2009, 10:13:09А может быть, как раз, в далёком прошлом, когда пептиды были ещё короткими, рибосомы вовсе были и не нужны?

Да их и не было, рибосом. Но и пептиды сами по себе не были нужны - вы знаете много коротких пептидов с каталитическими свойствами?

ЦитироватьВероятно, у цианобактерий занимаемая ниша оказалась таковой, что у них потребность в синтезе белка с помощью генетического кода была не на столько выражена как у некоторых более примитивных форм. В результате чего у цианобактерий нерибосомный синтез сохранился лучше.

Вы ошибаетесь, он распространен у них ничуть не шире, чем у других бактерий - во всяком случае, далеко не у всех цианобактерий. Поскольку под "пептидами" цианобактерий в основном имеются в виду, видимо, цианотоксины.
Короткие пептиды синтезируются внерибосомно у всех организмов - достаточно вспомнить про глутатион. Но нет даже намека на возможность, что это остатки чего-то автономного, потому что они синтезируются ферментными комплексами, субъединицы которых, в свою очередь, кодируются ДНК, а не синтезируются нерибосомными путями.[/quote]

Цитата:  DNAoidea
Честно говоря это-то могли бы выучить - чуть-чуть о структуре белков.

Да как узнать в чем возникнет непонимание? Я смотрел кое-что. Глянул в Советской энциклопедии – там подробностей не было. У меня дома есть большая медицинская энциклопедия. Всё что там было написано по этим вопросам – пробежался. Видимо, старая – про отличие пептидов и белков по количеству аминокислот там речи не велось. А в относительно популярных статьях, которые почитывал в сети пептиды и белки, контекстно, практически отождествлялись.

Цитата:  DNAoidea

Цитата: Alexeyy
Вероятно, у цианобактерий занимаемая ниша оказалась таковой, что у них потребность в синтезе белка с помощью генетического кода была не на столько выражена как у некоторых более примитивных форм. В результате чего у цианобактерий нерибосомный синтез сохранился лучше.

честно говоря не много знаю про то какую нишу занимают цианобактерии, но по-моему, она не сильно отличается от таковой многих водорослей

Да. Только она попримитивнее, чем у водорослей.
Тут же важно сравнивать с ещё более примитивными нишами, чтобы ответить на вопрос почему живущие в них, не имеют столь распространенного нерибосомного синтеза белков, как, по крайней мере, у некоторых цианобактерий.
Кто ещё более примитивен? Археи, и некоторые другие бактерии.
Археям, как раз, свойственны экстремальные ниши (высокие температуры и давления, высокая щелочность, кислотность, соленость, малое количество влаги). Где велики помехи наследственному коду. Вот поэтому там, может быть, и не доминирует нерибосомный синтез белков. 
Что до других бактерий, более примитивных, чем цианобактерии, то, судя по тому, что сейчас извлек из беглого пробега по википедии – им, вроде, тоже свойственна некого рода экстремальность (хотя, в целом, и не столь высокая как у архей). Хотя и в почве живут. Что экстремальным не назовёшь. Но у меня такое ощущение, что из всех бактерий, более примитивных, чем цианобактерии, цианобактерии могли устроились наиболее удобно, где помехообразующие факторы к наследственному материалу наименьшие. Может поэтому у них (или, по крайней мере у некоторых из них) и нерибосомный синтез белка более распространен.

Цитата:  DNAoidea
все организмы имеют нерибосомный синтез пептидов, и на каком тогда основании делается вывод, что у цианобактерий он сохранился лучше?

В википедии сказано, что у цианобактерий (возможно, только некоторых), а также простейших грибов существует нерибосомный синтез белков (имеется в виду с помощью белковых комплексов). Если он присущ всем организмам, то, наверняка, в википедии имелось в виду, что у цианобактерий он доминирует (а я так, поначалу, понял, что у них только он и существует). Выше также я приводил цитаты из статьи (на которую ссылается википедия), в которой говорится, что в цианобактериях (вероятно, имелись в виду конкретные виды) большинство пептидов может синтезироваться NRPS (нерибосомный пептидный синтез)  – комплексами.

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
А может быть, как раз, в далёком прошлом, когда пептиды были ещё короткими, рибосомы вовсе были и не нужны?

Да их и не было, рибосом.

Да, конечно: имелся в виду механизм синтеза пептидов  (белков) с помощью РНК. Рибосомы, конечно, появились не сразу: синтез пептидов, поначалу, происходил какими-то предшественниками рибосом.

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
А может быть, как раз, в далёком прошлом, когда пептиды были ещё короткими, рибосомы вовсе были и не нужны?

Но и пептиды сами по себе не были нужны - вы знаете много коротких пептидов с каталитическими свойствами?

Не знаю. А по другому как? Не могли же сразу возникнуть белки? Какие-то должны же быть промежуточные, короткие катализаторы? Сейчас, может быть, пептиды и редки в качестве катализаторов. Но когда-то достаточно давно ничего лучшего быть не могло же? Постепенно количество аминокислот нарастало, нарастало, появлялись новые каталитические свойства .... На заре жизни и не нужно, наверно, были много катализаторов. Грубо (образно) говоря имелся бульон (я не имею в виду обязательно океан или т.п.) из аминокислот, все проток летки, примерно одинаковы. Их свойства чрезвычайно близки. Набор возможных, освоенных химических реакций – чрезвычайно ничтожен. Вполне, наверно можно было обойтись и пептидами.

Цитата: grumbler

Цитата: Alexeyy
Вероятно, у цианобактерий занимаемая ниша оказалась таковой, что у них потребность в синтезе белка с помощью генетического кода была не на столько выражена как у некоторых более примитивных форм. В результате чего у цианобактерий нерибосомный синтез сохранился лучше.

Вы ошибаетесь, он распространен у них ничуть не шире, чем у других бактерий - во всяком случае, далеко не у всех цианобактерий.

А почему тогда в википедии говорится, что" У низших грибов и некоторых бактерий существует менее распространённый способ биосинтеза белков, который не требует участия рибосом."?
Если у всех бактерий нерибосомный синтез белков одинокого хорошо распространен, то почему тогда подчеркивается, что он распространен лишь у некоторых бактерий? По-моему в википедии хотели сказать, что у некоторых бактерий и низших грибов он (не рибосомный синтез белков) доминирует.

Цитата: grumbler
Короткие пептиды синтезируются внерибосомно у всех организмов - достаточно вспомнить про глутатион. Но нет даже намека на возможность, что это остатки чего-то автономного, потому что они синтезируются ферментными комплексами, субъединицы которых, в свою очередь, кодируются ДНК, а не синтезируются нерибосомными путями.

Ну почему нет намёка? Если комплексы безрибосомного синтеза белка способны синтезировать белок, то почему бы они, при соответствующей настройке, не могли бы синтезировать и белок из которого они состоят сами? Разве это не намёк? 
В пользу первичности гипотезы РНК-мира по отношению к белковому, по-моему, и такого намёка нет.
Или, может быть имелось в виду то, что белки, которые синтезируются рассматриваемыми комплексами, должны быть на много короче белков самих комплексов?

Цитата: Alexeyy от сентября 29, 2009, 11:35:44
Я по себе это тоже очень хорошо знаю по общению с дилетантами в моей области.

А что за область, если не секрет?

Физика (теоретическая, по образованию). Хотя так же стал специалистом в некоторых прикладных инженерно-технических вопросах (в основном, связанных с медициной), а также в узкой области программирования. Так же вольно и не вольно, похоже, стал специалистом в области философии. И, пожалуй, могу назвать себя специалистом, по крайней мере, в некоторых вопросах, социальной и биологической эволюций.

Цитата: Alexeyy от октября 03, 2009, 04:40:49
В википедии сказано, что у цианобактерий (возможно, только некоторых), а также простейших грибов существует нерибосомный синтез белков (имеется в виду с помощью белковых комплексов). Если он присущ всем организмам, то, наверняка, в википедии имелось в виду, что у цианобактерий он доминирует (а я так, поначалу, понял, что у них только он и существует). Выше также я приводил цитаты из статьи (на которую ссылается википедия), в которой говорится, что в цианобактериях (вероятно, имелись в виду конкретные виды) большинство пептидов может синтезироваться NRPS (нерибосомный пептидный синтез)  – комплексами.
...Если у всех бактерий нерибосомный синтез белков одинокого хорошо распространен, то почему тогда подчеркивается, что он распространен лишь у некоторых бактерий? По-моему в википедии хотели сказать, что у некоторых бактерий и низших грибов он (не рибосомный синтез белков) доминирует.

Википедия - не библия. В статье про белки этот пассаж абсолютно не нужен и только вводит в заблуждение.
Пептиды, о которых идет речь - это пептидные антибиотики, ингибиторы и токсины - все это олигопептиды, но не белки. Нерибосомного синтеза настоящих белков не существует. Кстати, я не нашел приведенной вами цитаты в той статье, вообще ни слова о цианобактериях.

Цитировать

ЦитироватьНо и пептиды сами по себе не были нужны - вы знаете много коротких пептидов с каталитическими свойствами?

Не знаю. А по другому как? Не могли же сразу возникнуть белки? Какие-то должны же быть промежуточные, короткие катализаторы?

Ну, если дело обстояло так, то короткие пептиды должны были бы обладать каталитическими свойствами. А они не имеют - потому что не имеют стабильной конформации. Поэтому отдельной эволюции белков, без НК, скорее всего и не было.

ЦитироватьНу почему нет намёка? Если комплексы безрибосомного синтеза белка способны синтезировать белок, то почему бы они, при соответствующей настройке, не могли бы синтезировать и белок из которого они состоят сами? Разве это не намёк?
... Или, может быть имелось в виду то, что белки, которые синтезируются рассматриваемыми комплексами, должны быть на много короче белков самих комплексов?  

Еще хуже. Каждый из белков этого комплекса катализирует включение одной-единственной аминокислоты в 5-10 аминокислотный пептид. Или ее модификацию.  

Цитата: grumbler
Пептиды, о которых идет речь - это пептидные антибиотики, ингибиторы и токсины - все это олигопептиды, но не белки. Нерибосомного синтеза настоящих белков не существует. Кстати, я не нашел приведенной вами цитаты в той статье, вообще ни слова о цианобактериях.

Перепутал ссылки. Вот здесь: http://www.aseanbiotechnology.info/Abstract/21026380.pdf («Cyanobacterial peptides - Nature's own combinatorial biosynthesis»).
Да: там речь идёт о пептидах, а не о белках. Т.е. о том, что в цианобактериях NRPS – комплексами синтезируется большинство пептидов.

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy

Цитата: grumbler
Но и пептиды сами по себе не были нужны - вы знаете много коротких пептидов с каталитическими свойствами?

Не знаю. А по другому как? Не могли же сразу возникнуть белки? Какие-то должны же быть промежуточные, короткие катализаторы?

Ну, если дело обстояло так, то короткие пептиды должны были бы обладать каталитическими свойствами. А они не имеют - потому что не имеют стабильной конформации.

На начальных этапах эволюции типы катализируемых реакций могли быть совершенно другими, нежели сейчас. Тогда источником поддерживающих преджизнь химических реакций мог быть абиогенный аминокислотный (с перемешкой коротких абиогенных пептидов) «бульон». При этом мог, поначалу, использоваться, в основном, абиогенный набор белков. А, впоследствии, вероятность абиогенного синтеза разных веществ (белков) могла просто немного смещаться за счет каких-то специфических наборов пептидов и аминокислот протоклеток. Т.е. пептиды могли служить не столько катализаторами реакций производства требуемых продуктов, а смещать вероятность абиогенных реакций, в которых синтезировались, в том числе, и нужные продукты. А лишь впоследствии, по мере усложнения пептидов и эволюционного превращения их в белки, они, вероятно, могли стать катализаторами в обычном смысле слова.

Цитата:  grumbler
Поэтому отдельной эволюции белков, без НК, скорее всего и не было.

А почему именно без НК? Ведь могут же существовать ещё рассмотренные выше белковые налоги НК?

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
Ну почему нет намёка? Если комплексы безрибосомного синтеза белка способны синтезировать белок, то почему бы они, при соответствующей настройке, не могли бы синтезировать и белок из которого они состоят сами? Разве это не намёк?
... Или, может быть имелось в виду то, что белки, которые синтезируются рассматриваемыми комплексами, должны быть на много короче белков самих комплексов?

Еще хуже. Каждый из белков этого комплекса катализирует включение одной-единственной аминокислоты в 5-10 аминокислотный пептид. Или ее модификацию.

А не может ли реализоваться какой-то механизм не детерминированного синтеза белка из просто какого-то набора аминокислот или наборов аминокислот с перемешкой с простыми пептидами? Т.е. какой-то механизм, который синтезирует набор белков лишь часть из которых оказываются потребными.
Ведь существуют, наверно, абиогенные синтезы белков из абиогенного аминокислотного бульона. При этом случайным образом могут синтезироваться самые разные белки. Но, наверно же, могут существовать какие-то простые способы смещения вероятности такого абиогенного синтеза белков. Протоклетки, например, могли, сначала, использовать готовые абиогенные белки. Они могли состоять, в основном, из аминокислот (нечто вроде метеоритных образований, состоящих из аминокислот и похожих на клетки) и обладать способностью смещать вероятность существующих абиогенных механизмов синтеза коротких белков в нужную сторону. Впоследствии эти абиогенные механизмы могли переместиться внутрь самой протоклетки.
Часть синтезируемых так белков могло, наверно бы, использоваться для формирования белков, которые улучшали смещение вероятности смещения упомянутых реакций в нужную сторону. Из чего впоследствии, вероятно, могли образоваться  структуры – аналоги безрибосомного синтеза белков. А лишь потом, после того, как такие комплексы прочно заняли своё место, описанный механизм вероятностного синтеза белков мог постепенно смениться синтезом с помощью белковых аналогов РНК (нечто вроде РНК с остовом из белка), а потом и РНК. Не сразу же возникать сложному!
При этом, поначалу, белки могли просто реплицироваться из белковых аналогов РНК, а, потом, и «дорабатываться» путем удаления не нужных радикалов (из звеньев цепи) типа азотистых оснований и добавлением нужных. Что, впоследствии, вероятно, могло привести к возникновению проторибосом.

Цитата: Alexeyy от октября 05, 2009, 05:05:21На начальных этапах эволюции типы катализируемых реакций могли быть совершенно другими, нежели сейчас.

Да, согласен. В частности, высокой точности синтеза требовать не надо. Если бы на ранних этапах был бы реализован некий автономный репликатор, то он бы превратил бы всю органику в себя, и предпосылок для эволюции не возникло бы. К счастью, даже сейчас репликатор - это не ген, как считает Докинс,  а клетка в целом. И в этом есть некий оптимизьм.

Цитата: AlexeyyТогда источником поддерживающих преджизнь химических реакций мог быть абиогенный аминокислотный (с перемешкой коротких абиогенных пептидов) «бульон». При этом мог, поначалу, использоваться, в основном, абиогенный набор белков. А, впоследствии, вероятность абиогенного синтеза разных веществ (белков) могла просто немного смещаться за счет каких-то специфических наборов пептидов и аминокислот протоклеток. Т.е. пептиды могли служить не столько катализаторами реакций производства требуемых продуктов, а смещать вероятность абиогенных реакций, в которых синтезировались, в том числе, и нужные продукты. А лишь впоследствии, по мере усложнения пептидов и эволюционного превращения их в белки, они, вероятно, могли стать катализаторами в обычном смысле слова.

А это другая крайность. Представьте себе, что существует некий пептид, который без всякого разбора катализирует полимеризацию аминокислот. Мне очень сомнительно, что за время до своего распада он сумеет синтезировать хоть одну собственную копию. Следовательно, цикл обрывается.

Цитата: AlexeyyА почему именно без НК? Ведь могут же существовать ещё рассмотренные выше белковые налоги НК?

Вряд ли когда-нибудь они синтезировались в природе.  Структура белкового кода намекает, что когда он возник, он имел ограниченное хождение - для меньшего числа аминокислот (т.е. третий нуклеотид тогда был вырожден во всех кодонах, и два кодона имели смысл стопа, т.е. белки на прорибосомах собирались всего из 14 аминокислот).
Я уже говорил, какую картину эволюции представляю как наиболее вероятную: с самого начала олигонуклеотид-олигопептидные комплексы как катализаторы, и определенные комбинации этих комплексов как "репликаторы", пусть (и скорее всего) с низкой эффективностью и точностью. Лишь бы хватало для самовоспроизведения и поддержания циклов. Чистый РНК-мир imho сомнителен, поелику все известные сегодня "чистые" рибозимы могут только из двух кусков сшить в нужном (?ли) порядке одну РНК. Матричный синтез у рибозимов отсутствует. Imho то, что он когда-то был - даже у рибозимных комплексов - слишком сильное предположение.  И опять таки, если бы действительно возникла бы РНК, которая могла бы копировать себя из нуклеотидов, то сегодня вся Земля была бы покрыта этим (этими) злосчастным рибозимом, а не деревьями и животными.
В общем, я тоже изложил свое кредо - теперь кусайтесь.

Цитата:  grumbler

Цитата: AlexeyyТогда источником поддерживающих преджизнь химических реакций мог быть абиогенный аминокислотный (с перемешкой коротких абиогенных пептидов) «бульон». При этом мог, поначалу, использоваться, в основном, абиогенный набор белков. А, впоследствии, вероятность абиогенного синтеза разных веществ (белков) могла просто немного смещаться за счет каких-то специфических наборов пептидов и аминокислот протоклеток. Т.е. пептиды могли служить не столько катализаторами реакций производства требуемых продуктов, а смещать вероятность абиогенных реакций, в которых синтезировались, в том числе, и нужные продукты. А лишь впоследствии, по мере усложнения пептидов и эволюционного превращения их в белки, они, вероятно, могли стать катализаторами в обычном смысле слова.

А это другая крайность. Представьте себе, что существует некий пептид, который без всякого разбора катализирует полимеризацию аминокислот. Мне очень сомнительно, что за время до своего распада он сумеет синтезировать хоть одну собственную копию. Следовательно, цикл обрывается.

Так речь и не идёт о том, что без всякого разбора.
До возникновения протоклеток существовал какой-то "бульон" из аминокислот, пептидов, белков. В нем происходили разные обратимые реакции в зависимости от колебаний поступающих потоков энергии (например, лень/ночь). При этих реакциях (при прямых или обратных) вырабатывались некоторые вещества (аминокислоты, пептиды, белки) с разной вероятностью. Какие-то имели наибольшую вероятность, какие-то наименьшую. Протоклетки пользовались этими веществами и тоже участвовали в упомянутом процессе колебания. Речь идет лишь о том, что, по мере свой эволюции, они могли, постепенно, в свою пользу, смещать вероятность образования тех или иных веществ в процессе упомянутых колебаний и все. В этом процессе участвовала ведь не одна протоклетка. А множество. В одной конкретной протоклетке цикл может быть и оборвался бы. Но ведь они, поначалу, были, наверняка, приспособлены к тому, чтобы пользоваться готовыми абиогенными продуктами. Вот они ими и пользовались, эпизодически что-то производя и внутри себя. Протоклетки, по началу, особенно  то и не отличались от абиогенного бульона. Простейшая, примитивная мембрана, возникшая вследствие капиллярных сил, и внутренний состав, практически такой же, как и внешний состав абиогенного бульона. Поначалу размножение клеток, наверняка, происходило за счет внешних, готовых абиогенных веществ. Происходил этакий колебательный процесс прямых и обратных химических реакций, перенесенный из «бульона» внутрь протоклеток. Протоклетки периодически синтезировались и распадались. Периодически синтезировались и распадались пептиды и белки их образующие. Протоклетки пользовались веществом как бульона, так и веществом других протоклетках, которые они захватывали вместе с их поглощениями или «откусываниями». Это то же колебательный процесс, который имел место и в «бульоне» до возникновения протоклеток, только теперь он стал более опосредован (протоклетками) и несколько боле сложен, с постепенным смещением вероятности протекания тех или иных реакций круговорота веществ первичной биосферы. Это коллективная игра: в одной протоклетке цикл оборвался, а в другой получился некоторый переизбыток. Но, поначалу, основной источник был, наверняка, абиогенный. Так что обрыв цикла был не страшен. А лишь потом, по мере эволюции. У протоклеток всё сильнее выражалась самостоятельность и они все в большей степени способными производить сами себя из исходных, простых первичных компонент.

Цитата: grumbler

Цитата: Alexeyy
А почему именно без НК? Ведь могут же существовать ещё рассмотренные выше белковые налоги НК?

Вряд ли когда-нибудь они синтезировались в природе.  Структура белкового кода намекает, что когда он возник, он имел ограниченное хождение - для меньшего числа аминокислот (т.е. третий нуклеотид тогда был вырожден во всех кодонах, и два кодона имели смысл стопа, т.е. белки на прорибосомах собирались всего из 14 аминокислот).

Не очень понял идею на счет того, почему структура белкового кода намекает на то, что белковых аналогов НК не существовало.
Однако, она и не может на это намекать. Т.к. Белковые аналоги НК, если таковые существовали, скорее всего, имели совсем другую судьбу, нежели чем другие белки: постепенно превратились в РНК. Т.е. реконструировать возможное существование белковых аналогов НК нужно не по белкам, а по НК! А по белкам, естественно, скорее всего, ничего не получится.

Цитата: grumbler
Я уже говорил, какую картину эволюции представляю как наиболее вероятную: с самого начала олигонуклеотид-олигопептидные комплексы как катализаторы, и определенные комбинации этих комплексов как "репликаторы"

Да, но не понятно как олигонуклеотиды (в протоклетках) могли выжить в конкуренции с олигопептидами? Поскольку, скорее всего, в большинстве случаев, первые являются «гораздо» более затратными как репликаторами, так и катализаторами.

Цитата:  grumbler
Чистый РНК-мир imho сомнителен, поелику все известные сегодня "чистые" рибозимы могут только из двух кусков сшить в нужном (?ли) порядке одну РНК.

Не понял логику. Почему? Т.е. не понял связь вывода сомнительности чистого РНК-мира с тем, что «"чистые" рибозимы могут только из двух кусков сшить в нужном (?ли) порядке одну РНК»
Вообще-то первый раз слышу, что рибозимы способны не только на синтез белка. Но и на какой - никакой синтез РНК (из кусков).  Удивлён.

Цитата:  grumbler
Матричный синтез у рибозимов отсутствует. Imho то, что он когда-то был - даже у рибозимных комплексов - слишком сильное предположение.

Склонен с Вами согласиться. Но не соображу к чему это утверждение?  Кто говорит иначе (т.е. кто говорит, что у рибозим когда-то был матричный синтез)?

Цитата:  grumbler
И опять таки, если бы действительно возникла бы РНК, которая могла бы копировать себя из нуклеотидов, то сегодня вся Земля была бы покрыта этим (этими) злосчастным рибозимом, а не деревьями и животными.

Как-то не убедительно: если такая штука существовала бы, то, в своём роде, ведь не могла бы существовать одна? Т.е. должно были бы существовать много разных сортов таких РНК (хотя бы вследствие ошибок при репликации). Они конкурировали бы между собой за ниши, эволюционировали (обрастая вспомогательными элементами), не давая друг другу доминировать и покрыться миру монокультурой.

Цитата:  grumbler
В общем, я тоже изложил свое кредо - теперь кусайтесь.

Мне это понравилось >:)
Действительно, бывает складывается (у меня) ощущение, что здесь (на форуме) витает желание просто «покусаться» как сама цель. Что-то вроде этого у меня бывало тоже. Но я стараюсь (во всяком случае, сейчас) докопаться до истины независимо от того нравится она мне или нет. Без (конструктивной) критики в этом, к сожалению (и к счастью), наверно, трудно обойтись.

Алексей. может быть, вам будет интересно следующее: http://www.pnas.org/content/98/4/1393.abstract :

ЦитироватьPeptide bond formation by the ribosome requires 23S rRNA and its interaction with the 3′-CCA end of tRNA. To investigate the possible evolutionary development of the peptidyl transfer reaction, we tried to obtain peptide bond formation without the ribosome or rRNA simply by using a piece of tRNA—an aminoacyl-minihelix—mixed with sequence-specific oligonucleotides that contained puromycin. Peptide bond formation was detected by gel electrophoresis, TLC analysis, and mass spectrometry. Peptide synthesis depended on sequence complementarity between the 3′-CCA sequence of the minihelix and the puromycin-bearing oligonucleotide. However, proximity of the reacting species was not by itself sufficient for peptide bond formation. In addition, imidazole as a catalyst was required. Its role may be similar to the recently proposed mechanism, wherein A2451 of 23S rRNA works as a general base. Thus, peptide bond formation can be achieved with a simple, minimized system that captures the essence of an interaction seen in the ribosome.

Пуромицин - см. http://en.wikipedia.org/wiki/Puromycin
Imho именно с что-то подобного, а не с пептидов и не с олиго-РНК, и  начиналась абиотическая эволюция.

Спасибо за ссылку!

Цитата:  grumbler
Пуромицин - см. http://en.wikipedia.org/wiki/Puromycin
Imho именно с что-то подобного, а не с пептидов и не с олиго-РНК, и  начиналась абиотическая эволюция.

Я согласен с тем, что существовали какие-то ещё, более первичные механизмы абиотической эволюции, нежели чем связанные с пептидами (белками) или полинуклеотидами.
А почему именно пуромецин?
На сколько понял – этот антибиотик прекращает (нарушает) трансляцию РНК. Это как-то связано с вопросом о том, что он являет нечто эволюционно-первичное по отношение к белковому или РНК-мирам?

Да: может быть в той форме, как я выше описал полипептидную предбиологическую эволюцию её не существовало. Я лишь хотел продемонстрировать, что вследствие открытости белковых (пептидных) потоков между всеми протоклетками (или, может, уже клетками) и средой очень низкая точность воспроизводства процессов катализации белков, лежащих в основе синтеза аналогов не рибосомного синтеза пептидов, не обязательно является критически негативным фактором. Т.к. такой синтез (с низкой точностью)мог производиться всей первичной биосферой. И, наверняка, среди огромного набора синтезируемых белков для данного вида клеток (протоклеток) всегда нашлись бы необходимые белки, которые бы могли успешно выполнять роль аналогов не рибосомного синтеза пептидов  Благодаря чему отпадает жесткая привязка к необходимости их синтеза с помощью РНК – механизма, который, поэтому, мог развиться лишь много позже. Когда возникли достаточно высокие требования к точности репликации вследствие роста информационного шума из-за роста биоразнообразия.
Иначе говоря, на первых порах, протоклетки (клетки) могли, в основном, вылавливать необходимые для катализации производства нуклеотидов бели из первичного бульона. Который пополнялся, может быть, за счет абиогенного синтеза, а может быть и за счет избыточного белкового синтеза клетками (протоклетками). Имевшего место вследствие очень низкой точности воспроизводства (аналог репликации) белков внутри клеток (протоклеток). Т.е. биосфера (предбиосфера) воспроизводила сама себя как единое целое, но не по отдельности. Таким образом могло не быть необходимости в использовании РНК как основы для синтеза белков.
А то, что такому состоянию могли предшествовать какие-то ещё более первичные формы преджизни (пуромицин?) совершенно не исключено.

П.С.: Вопрос о том, что является первичным может иметь лишь относительный смысл: абиотическая эволюция началась с большого взрыва не менее, чем с гипотетического белкового или РНК-миров. Вопрос о том, что предшествовало какому-либо миру всегда не лишён смысла. Поэтому что касается нашего анализа, то вопрос состоит не в том, какой тип абиотической эволюции является «самым» первичным, а в том, первичен ли гипотетический белковый мир к РНК или нет.

Я имел в виду, что пуромицин - это аденозилфенилаланин (добавлено: соврал - 3'-дезокси-N,N-диметил-3'-[(O-метил-L-тирозил)амино]аденозин), т.е. и не олигонуклеотид, и не олигопептид, а неведома зверушка. Подобные "смешанные" димеры/олигомеры imho более вероятны вначале, чем сегрегированные полимеры.
О низкой точности матричного синтеза и вообще низкой специфичности биокатализаторов -да, это похоже на правду. Но

Цитироватьнаверняка, среди огромного набора синтезируемых белков для данного вида клеток (протоклеток) всегда нашлись бы необходимые белки, которые бы могли успешно выполнять роль аналогов не рибосомного синтеза пептидов  

- это не так уж наверняка. Боюсь, что вероятность образования полипептида с данной последовательностью при случайном синтезе слишком мала.

Цитата:  grumbler
Я имел в виду, что пуромицин - это аденозилфенилаланин, т.е. и не олигонуклеотид, и не олигопептид, а неведома зверушка.

А! Спасибо, что обратили на такие штуки внимание! Я ожидал, что они в прошлом должны быть. Но был несколько огорчён тем, что, как мне казалось, сейчас таких нет. А сейчас – обрадован. Но, правда, я ожидал их существование в прошлом в связи с предположением о существовании переходных форм между белками и РНК (т.е. в связи с эволюционным превращением некоторых белков, выполнявших некоторые функции нынешних РНК, в РНК).

Цитата:  grumbler
Подобные "смешанные" димеры/олигомеры imho более вероятны вначале, чем сегрегированные полимеры.

Почему?
Такие штуки, на сколько понимаю, обладают более слабыми каталитическими свойствами, чем образования из нуклеотидов и более сильными каталитическими свойствами, чем образования из аминокислот. Потому, что у них в промежуточном положении находятся силы поляризационного взаимодействия. Чем же глубже в прошлое – тем каталитические свойства полимеров (да и вообще каталитических свойств разных химических соединений), в тенденции, должны быть слабее. Потому, что сила каталитических свойств предполагает силу каких-либо специализаций (биологических, предбиологических, химических). А на ранних этапах эволюции биоразнообразия (или предбиоразнообразие) было низко. Соответственно были низки специализации и необходимость в сильных катализаторах отсутствовала. Поэтому рассматриваемые «зверушки» являются, скорее, удачными кандидатами для переходного звена между белковым миром и белковым миром, совместным с миром РНК.
 

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
наверняка, среди огромного набора синтезируемых белков для данного вида клеток (протоклеток) всегда нашлись бы необходимые белки, которые бы могли успешно выполнять роль аналогов не рибосомного синтеза пептидов

- это не так уж наверняка. Боюсь, что вероятность образования полипептида с данной последовательностью при случайном синтезе слишком мала.

Но ведь наверняка же существовали механизмы абиотического синтеза белков с некоторыми свойствами, которые можно было бы использовать для катализации процесса образования пептидов (опять же – вероятностного и, возможно, с малым выходом нужных пептидов)? Эти процессы тоже были вероятностными. Они, например, могли завесить от каких-то случайных изменений концентраций каких-то химических веществ, выделяемых в связи с механическим разрушением пород. Кроме того, они завесили от колебаний поступаемой энергии (например, день/ночь). Так почему бы не существовать тем же процессам, только не в первичном «бульоне», а «одетым» в (прото)клеточные оболочки множества (прото)клеток? Просто абиогенные процессы синтеза белков всей биосферы через какое-то время могли просто, грубо говоря, обрести мембранные домики. Что, вероятно, было просто связано с тем, что разнообразие разных органических веществ выросло на столько, что биосфере стало выгода немного его самого от себя ограничивать, чтобы не происходило не нужных реакций.
Кроме того, потребности в точности в последовательности синтеза белков могло вовсе не быть: белки - предполагаемые аналоги комплексов без рибосомного синтеза пептидов, наверняка, поначалу, катализировали пептиды тоже только с очень низкой точностью. Т.е. синтезировали огромный набор пептидов, а лишние выкидывались на съедение другим клеткам, многим из которых они, наверняка могли пригодиться (что облегчало бы процесс вероятностного синтеза для них собственных белковых катализаторов).
Кроме того, на ранних этапах эволюции предбиоразнообразие было относительно низко. Поэтому вероятность того, что разные пептиды (белки) могли выполнять схожие каталитические свойства была высока. Что сильно понижает требования к точности воспроизводства нужных каталитических пептидов.

Кстати, огромный выбор катализаторов (вследствие очень не точного синтеза), в принципе, позволяет более удачно подбирать из них нужные. А на ранних этапах эволюции темпы эволюции были низки. И, поэтому, много «свободного» времени, вероятно, позволяло такую расточительность. Что, вероятно, могло быть даже более предпочтительным, чем более жестко детерминирующие катализаторы. Поскольку они (более жестко детерминирующие) давали бы менее пластичные свойства.
Например, в современном мире, какие-либо биологические ниши в процессе биологической эволюции очень скрупулёзно осваивались, под них очень скрупулёзно подтачивались разные организмы и заняли их наиболее лучшие, наиболее гармонично к ним приспособленные. Человек тоже может занять многие биологические ниши. Для чего он, образно говоря, использует палку, топор и т.п. Но такое занятие у него происходит не столь удачно. Он никогда не сможет столь эффектно ловить насекомых как языком их ловит саламандра. У саламандры (впрочем, боюсь, что я название этого животного перепутал)  это получается гораздо лучше потому, что для занятие соответствующей ниши у её потенциальных заявителей было гораздо больше времени и происходил выбор из огромного количества вариантов. У человека же на перебор такого огромного количества вариантов и тонкостей нет времени. Так и с не жестким синтезом пептидов и белков: большое количество вариантов их случайного синтеза могло, когда скорость эволюции была достаточно низкой, наверняка, давало огромное преимущество в очень точном занятии соответствующих ниш по сравнению с последующими, более быстрыми (более детерминированными) способами синтеза нужных пептидов (белков), но дающих меньше вариантов. А, поэтому, не столь точных при занятии (новых) ниш (или даже при освоении нюансов или даже очень тонких нюансов ниш).

Цитата: Alexeyy от октября 07, 2009, 17:39:57Кстати, огромный выбор катализаторов (вследствие очень не точного синтеза)...

Боюсь, здесь вы выдаете желаемое за действительное. Неточный синтез дает мусор вообще без каталитических свойств - без всякой синтазной активности, а тем более без избирательности.
Это ваша главная проблема - вы не можете предложить реального механизма репликации в вашем белковом мире. Про мембраны и ниши можно будет говорить - но потом.

Цитата:  grumbler
Это ваша главная проблема - вы не можете предложить реального механизма репликации в вашем белковом мире.

Ну как же? Выше же уже говорилось о белковых аналогах РНК. И механизм, соответственно, возможен тот же.
Сейчас же веду речь о том, что должен был существовать ещё более примитивный механизм. Что даже, возможно, и репликацией не назовёшь.

Цитата:  grumbler

Цитата: Alexeyy
Кстати, огромный выбор катализаторов (вследствие очень не точного синтеза)...

Боюсь, здесь вы выдаете желаемое за действительное. Неточный синтез дает мусор вообще без каталитических свойств - без всякой синтазной активности, а тем более без избирательности.

Боюсь, что здесь есть некоторое терминологическое расхождение в понимании термина каталитической активности (белков): то, что под этим имею в виду, на описываемом очень раннем этапе эволюции, возможно и катализом не назовёшь в обычном смысле слова. Хотя, если подходить к определению катализа строго, то это всё-таки катализ (а, может быть, и нет).

Представим себе какой-то набор очень большёго количества химических элементов и перемешаем его. Начнутся химические реакции, которые, через какое-то время, прекратятся  и, при прочих равных условиях, наступит динамическое химическое равновесие. Т.е. скорость прямых и обратных химических реакций, которые протекают в прореагировавшей смеси, будет одинаковой.
От чего зависит соотношение компонентов получившегося прореагировавшего состава? Очевидно, от начального состава, от внешних условий и от случая, частично, тоже. Т.к. развитие некоторых процессов, скорее всего, будет неустойчивым (из-за большого количества исходных компонент), и, поэтому, будет случайным.

Что будет если теперь внешние условия поменять (например, температуры)? Очевидно, изменится баланс между прямыми и обратными реакциями, существовавшими в нашей смеси.
Если условия изменятся и примут новый, неизменный вид, то возникнет новое состояние баланса прямых и обратных химических реакций при новом соотношении концентрации разных химических компонент.

А что будет, если изначальный процентный состав смеси немного изменить (например, прибавить или убавить долю некоторых компонент) и проделать то же самое?

Очевидно, теперь после установления химического равновесия и последующего изменения (такого же как и в предыдущем случае) внешних условий, скорее всего, установится уже другое соотношение между многими компонентами (не считая тех, которые были прибавлены или убавлены). Что будет зависеть, в том числе, и от рассматриваемого изменения начального соотношения компонент. При этом, наверняка, можно выбрать такие изменяемые начальные компоненты, которые вообще в конечном состоянии не прореагируют. Т.е. будут являться катализаторами конечного состава (т.е. от них конечный состав будет зависеть, хотя и не детерминировано). Взять, хотя бы, ту же воду. Она вполне на такое способна. Не говоря уж о более сложных соединениях.

Откуда такая уверенность в том, что при случайном большом наборе изначальных компонент такая ситуация, скорее всего, будет иметь место?

Оттуда, что все химические элементы имеют разную электростатическую способность вследствие разной у них электронной поляризации (конфигурации) и разный вес и форму. Благодаря чему они могут по разному облеплять друг друга в разных местах. А в стационарном состоянии, практически, любые возможные химические реакции могут происходить просто за счет теплового движения: некоторые, редкие молекулы за счет случайных больших скоростей будут обязательно куда-то врезаться и достаточно близко сближаться с разными химическими компонентами с последующим образованием химических связей. Но этому процессу мешает взаимное облипание одних химических компонент другими (что закрывает доступ для упомянутых ударов). А той или иной способностью облеплять те или иные молекулы обладают молекулы, практически, всех химических веществ. Поэтому, практически, все химические вещества, количество которых не меняется в конечном продукте, вполне можно назвать катализаторами. Потому, что изменение их количества в начальном составе, скорее всего, приведет хоть к не большому, но изменению защищённости (вследствие изменений в структуре упомянутых облипаний) разных химических компонент по отношению к рассмотренной «бомбардировке» со стороны высокоскоростных молекул разных других химических компонент.
Не составляют исключения и пептиды и белки.
Это, конечно, скорее всего, не будет синтазной активностью. Но это будет самым простым, из возможных, вероятностным способом катализации пептидов и белков другими белками и пептидами (конечно, возможно, при участии моря самых разных других неорганических и органических соединений).
Механизмы катализа типа синтазной активности – это просто компьютер и космический век по сравнению с описанным механизмом. Но этот, описанный, механизм, скорее всего, не мог не существовать. И на таком примитивном уровне эволюции о механизмах типа синтазной активности едва ли ещё можно вести речь. Он мог возникнуть лишь позже.


Ну, теперь, далее... если опять вернуть внешние условия нашей рассматриваемой системы в начальное состояние, то опять изменится баланс прямых и обратных химических реакций и возникнет новое стационарное состояние. Предполагается, что изменения условий не очень сильны (типа колебаний температуры день/ночь). И поэтому химический состав системы в этом состоянии будет, скорее всего, не сильно отличаться от предыдущего состава при тех же внешних условиях (почти обратимый процесс при обращении внешних условий). Но какое-то отличие все-таки будет: время все-таки необратимо и конкретной реализацией такой необратимости являются разного рода неустойчивости в развитии химических реакций. Кроме того, реальная эволюционирующая система, которая привела к возникновению жизни, была химически открытой.

Таким образом, рассмотрен маленький шажок эволюции: баланс компонент прямых и обратных химических реакций нашей системы немного изменился (возможно, на исчезающе малый мизер). И так от шага к шагу. Это есть ни что иное, как «размножение» для некоторых химических компонент. Ибо их концентрация чуть-чуть меняется.

Естественно, что некоторые типы обратимых химических реакций, наращивая своё присутствие, могут угнетать другие и наоборот. Что есть ни что иное, как конкуренция между ними (химическими реакциями). «Одевая» эти реакции в примитивные оболочки и получим уже подобие протожизни с примитивнейшим способом размножения (вследствие, поначалу, очень медленного, от цикла к циклу, смещения состояния квазистационарного равновесия совокупного соотношения концентраций химических компонент всех протоклеток вместе взятых).     

При этом подчеркну: не надо искать в таким образом размножающихся протоклетках код собственного удвоения. Это гиблое дело: представление о независимом удвоении клетки лишь на основе собственной информации – это всего лишь идеализация. Любое размножение происходит как на основе внешней, так и внутренней информации. На нашем этапе эволюции, зачастую, внешним влиянием, с какой-то точностью, применительно к конкретным задачам можно пренебречь. На ранних этапах эволюции, когда клеточное вещество не было жестко дифференцированно, наверно, скорее, корректно будет говорить о том, что код размножения протоклеток (читай – соотношения компонент разных типов прямых и обратных химических реакций, содержащихся в протоклетках) содержался во всей протобиосфере в целом. Если так, то, соответственно, механизм, если можно так назвать, репликации белка, конкретных протоклеток, реализовывался всеем их окружением вместе взятом. И каждая протоклетка в этом участвовала. Более жесткая дифференциация произошла лишь впоследствии.

Каков конкретный механизм, условно говоря, рассмотренной репликации?
Вы правы: не знаю. Скорее всего, таких механизмов тьма тьмущая. Надеюсь, я убедительно показал, исходя из общехимических представлений, то, что они существуют. Они, наверняка, зависят от множества нюансов химического состава и условий жизни (преджизни) и постоянно, в процессе эволюции, очень сильно менялись. Проблема в осознании того, что такие, достаточно эффективные, механизмы могли существовать состоит в том, что мы, интуитивно пытаемся представить протоклетки как нечто абсолютно самостоятельное в плане способности создания себе подобных при наличие соответствующих ресурсов, и независимо от информации, содержащейся в ресурсах.
Т.е. мы представляем, что вот, внутри протоклетки должен быть какой-то код, по которому, в основном, и происходит репликация. Тогда как этот код может быть рассредоточен по всему окружению протоклетки вплоть до всей протобиосфере вместе взятой (о коде и не совсем корректно говорить, скорее, даже, не корректно).

Не могли первые протоклетки иметь столь жесткой дифференциации! Все они родом из первичного «бульона» и представляли с ним очень связанное единое информационно целое. Размножение происходило не клеток самих по себе, а всей протобиосфере в целом и протоклеток – в частности, по всей содержащейся в протобиосфере информации. Т.е. был почти единых химический бульон, несколько отдифференциированный протомембранами протоклеток.

Чтобы это лучше осознать - полезно отвлечься от биологического смысла клеток и рассматривать эволюцию «чистой» химии. Т.е. на время забыть про биологические законы и исходить только из химии, чтобы осознать то, как они (биологические законы) могли из химии возникнуть. Другого способа нет.

Жесткая дифференциация между протоклетками, вероятно, была как, раз связана с освоением ими механизма репликации в обычном смысле слова. Т.е. по комплиментарному принципу как у ДНК (как обосновывал, наиболее вероятно, что такой механизм, первоначально, сформировался у белковых аналогов РНК).


П.С.: Впрочем, я не уверен, что описанный механизм примитивной «репликации» впервые развился именно в предполагаемом белковом мире. Потому, что существуют ещё более примитивные полимеры, с ещё менее жесткими связями, чем у белков. Например, какие-нибудь сахарные полимеры. В указанном смысле ещё более примитивными, наверно, были бы полимеры на основе каких-нибудь углеводородов типа метан, этан, пропан, ... (разумеется, с некоторыми «вкраплениями» разной неорганической химии) в качестве звеньев цепи (не знаю, существуют ли такие?). Подозреваю, что в этом плане титан ещё может преподнести сюрпризы.

Предполагаю, что механизм репликации по принципу ДНК мог развиться ещё задолго до гипотетического белкового мира, в который он постепенного переродился благодаря постепенной эволюционной смене состава звеньев углеводородных цепей. Так что не исключаю, что гипотетический белковый мир родился на свет уже с наличием  механизмов репликации в обычном смысле слова. И тогда всё выше сказанное относительно «слабой» репликации переадресовывается к какому-то более примитивному полимерному предшественнику гипотетического белкового мира.

Дорогой Алексей, такое ощущение, что вам ответы вам нужны только как повод, чтобы продолжать постить свою гипотезу. Не надо, бросьте.
Изобретая схему абиотической эволюции, надо танцевать от того (от тех веществ), которые могли образоваться спонтанно. Насколько известно, это простейшие аминокислоты (но вовсе не аминокислоты с гетероциклами в боковой цепи), возможно, гетероциклические основания, достоверно -один-единственный нуклеотид, и куча альдегидов, кислот, в т.ч. оксикислот, (поли)аминов, а также (скорее всего) алканы, (поли)алкены и пр.  дрянь. Вот от этого и танцуйте. Объясните для начала, почему из всей этой грязи начали синтезироваться преимущественно не смешанные полипроизводные, а "чистые" продукты - все едино, белки или нуклеотиды. Пока вы находитесь очень далеко до (сколько-нибудь оправданных) спекуляций по поводу протоклеток, так что не стоит о них и начинать говорить.
Imho вы зря так ухватились за аминокислоты с гетероциклическими пуриновыми и пиримидиновыми остатками - чтобы их синтезировать, нужны катализаторы, причем не окислы металлов, а что-то более специфическое. В лаборатории их синтезировать можно, а вот в природе - скорее всего, фигушки.

Цитата:  grumbler
Дорогой Алексей, такое ощущение, что вам ответы вам нужны только как повод, чтобы продолжать постить свою гипотезу.

Да: есть что-то вроде такого греха: когда пишу – сам начинаю лучше понимать. Но, вообще-то, в большом предыдущем посте я отвечал на конкретный вопрос о механизме примитивного катализа. Писал, другими словами, об этом уже в нескольких постах и раньше. Но, видимо, без подробного ответа понятно изложить суть было невозможно.

Цитата:  grumbler
Imho вы зря так ухватились за аминокислоты с гетероциклическими пуриновыми и пиримидиновыми остатками - чтобы их синтезировать, нужны катализаторы, причем не окислы металлов, а что-то более специфическое. В лаборатории их синтезировать можно, а вот в природе - скорее всего, фигушки.

Не знал. Однако же замечу, что, до недавнего времени, не знали так же как могли бы, в природе, синтезироваться и полинуклеотиды. А сейчас выяснилось, что это может быть очень даже просто. Причем это выяснилось, во многом, вследствие популярности гипотезы первичности РНК-мира. А синтезировать аминокислоты с гетероциклическими пуриновыми и пиримидиновыми остатками в условиях близким к природным, наверно, особо никто и не пытался.

Но я, вообще-то, и не считаю, что аминокислоты с гетероциклическими пуриновыми и пиримидиновыми остатками являются первичной основой для репликации. Синтез таких полиаминокислот – более затратен, чем более обычных. Думаю, с них (более обычных) это и должно было начаться. Ведь не сошелся свет клином только на комплиментарности на основе только пуриновых и пиримидиновых оснований. Думаю весьма логичным, что чем более ранние этапы эволюции рассматриваются, то тем менее энергозатратными реакции синтеза полимеров там должны присутствовать.  Не надо также забывать, что комплиментарный синтез на жестких (в смысле самопроизвольно стремящихся принять форму стержня) полимерах, дающий высокую точность репликации, на ранних этапах эволюции, скорее всего, мог вовсе не требоваться. Вероятно, скорее, наоборот требовалась точность пониже, чтобы из большего разнообразия синтезируемых компонент можно было подобрать наиболее удачные.

Цитата:  grumbler
Изобретая схему абиотической эволюции, надо танцевать от того (от тех веществ), которые могли образоваться спонтанно.

В основном согласен.
Но, думаю, что для этого подхода было бы весьма полезно использовать также некие общие принципы (химической) эволюции. У меня складывается ощущение, что поиск механизмов возникновения жизни до сих пор очень много терял, «зарываясь», в основном, только в конкретику. 

Цитата:  grumbler
Изобретая схему абиотической эволюции, надо танцевать от того (от тех веществ), которые могли образоваться спонтанно. Насколько известно, это простейшие аминокислоты (но вовсе не аминокислоты с гетероциклами в боковой цепи), возможно, гетероциклические основания, достоверно -один-единственный нуклеотид, и куча альдегидов, кислот, в т.ч. оксикислот, (поли)аминов, а также (скорее всего) алканы, (поли)алкены и пр.  дрянь. Вот от этого и танцуйте.

Возможно, это было бы не совсем правильно. Т.к. возможные простые механизмы синтеза разной сложной органики сейчас ещё открываются.
В отсутствии достаточно точной информации о возможном органическом составе протобиосферы имеет смысл попытаться нащупать некоторые глобальные эволюционные механизмы (принципы), которые, раз запустившись, позволили бы сформировать из самых простейших форм (неорганическая химия) все боле сложные соединения.
Обращу внимание на то, что, практически любые, довольно сложные органические соединения могут формироваться и спонтанно за приемлемый, по эволюционным меркам, срок. Проблема в том, что такой синтез, сам по себе, не способен поставить этих соединений в изобилии, чтобы поддерживать преджизнь (жизнь). На мой взгляд, продвинуться в решении этой проблемы можно выявив механизм, который бы позволял постоянно усиливать вероятность упомянутых редких процессов. Даже если вероятность таких процессов (случайного синтеза сложных мономеров) будет ничтожно мала, то если  запустится упомянутый механизм, то она (вероятность) сможет, рано или поздно, постепенно вырасти до относительно больших значений.

Цитата:  grumbler
Объясните для начала, почему из всей этой грязи начали синтезироваться преимущественно не смешанные полипроизводные, а "чистые" продукты - все едино, белки или нуклеотиды. Пока вы находитесь очень далеко до (сколько-нибудь оправданных) спекуляций по поводу протоклеток, так что не стоит о них и начинать говорить.

Вообще-то в данной теме я пытаюсь выяснить то, почему теория первичности РНК мира (по отношению к белковому) оказалась доминирующей и привожу аргументы в пользу того, что такая точка зрения имеет зыбкие основания.
А развивать теорию того, как эволюционно возникли «чистые»  полимеры (как аминокислотные, так и нуклеотидные) в мои планы не входило. Этот вопрос, по-моему, в равной степени относиться как к теории первичности РНК-мира, так и к теории первичности белкового мира и, напрямую, не касается темы. 
Но, всё-таки, наверно, не удержусь от ответа. Но, однако, боюсь, это будет иметь ещё меньшее отношение к теме, чем предыдущий пост. За который Вы меня, в этом плане, справедливо критиковали.
Но, прежде, замечу, что полинуклеотиды синтезировать гораздо сложнее, чем полиаминокислоты. Т.к. у первых энергия связи существенно выше. И это является ещё одним аргументом не в пользу первичности не РНК-мира, а в пользу первичности белкового мира.   


Попробую, теперь, объяснить почему начали появляться не смешанные полимеры.
При этом буду исходить из некоторых общих эволюционных принципов.
Буду основываться также на том, что в предыдущем посте говорил о механизме действия примитивных катализаторов.
Напомню, что он состоит в том, что этот катализатор, грубо говоря, просто прикрывает или открывает в нужных местах поверхности тех или иных молекул, что увеличивает или уменьшает вероятность их столкновения с другими высокоскоростными молекулами, которое может приводить к образованию тех или иных химических связей.

Такой примитивный механизм допускает развитие.
А именно, возможна, например, некоторая избирательность катализатора в механической защите не только от выше упомянутых ударов высокоскоростных молекул, но и избирательность в отношении  самих ударяющих молекул. Что зависит от химического строения молекул, их массы, формы и т.п. При этом чем «хитрее» и «замысловатее» упомянутые избирательности – тем выше потенциальные возможности по катализации. Т.е. тем выше вероятность катализировать продукт с более ценными свойствами.

То, на сколько богаты, по разнообразию и сложности, будут катализируемее продукты зависит от разнообразия свойств катализаторов. Если таковыми катализаторами будут только «простые» неорганические соединения, то это разнообразие будет ограничено их количеством. Поскольку таблица Менделеева не бесконечно. Но на пути повышения разнообразия каталитических  свойств есть другой выход – это увеличение разнообразия этих свойств за счет усложнения молекул, катализирующих процесс. За счет чего можно добиться разных тонких каталитических эффектов и постоянно усложнять их.

В предыдущем посте говорилось о конкуренции разных, квазиобратимых (в процессе колебания, например, температуры) химических реакций.

Логично предположить, что конкуренция между ними осуществлялась за счет упомянутого роста разнообразия свойств катализаторов.

На некотором этапе эволюции набор из не органических катализаторов рано или поздно не мог исчерпать своих свойств по улучшению катализа. Что означает, что у эволюции должен был остаться один единственный способ – начать использовать для катализа более сложные соединения. Т.е. полимеры. Они более «неуклюжи», чем мелкие молекулы неорганической химии. Что для катализа более энергозатратно. Поэтому пока разнообразие неорганической химии справлялось с улучшением и эволюцией катализа – потребность в полимерах отсутствовала. Но, рано или поздно, она не могла не возникнуть и начать все сильнее и глубже развиваться, вытесняя не полимерные катализаторы.

В этом и состоит мой ответ на вопрос почему из огромного «месива» возможной абиотической органической химии начались формироваться чистые полимеры: только последние, эволюционно варьируя своё строение в широких пределах, могли обеспечить все более быстро нарастающую потребность в росте разнообразия и сложности каталитических свойств. Ведь разнообразие протобиосферы, в процессе эволюции, растет. Соответственно растет и количество возможных упомянутых квазиобратимых химических реакций. Для чего требуется все большее количество изощренных способов катализации. Что возможно реализовать только благодаря все более усложняющимся соединениям. По-видимому, существует не так много полимеров (где-то читал, что это могут быть полисахара, также, как известно – это полиаминокислоты и полинуклеотиды), которые относительно легко могут формироваться в абиотических условиях. Наименее энергозатратные из них – это первые кандидаты на рассмотренную роль усложняющихся за счет своей структуры катализаторы. С этой точки зрения естественно, что они начали доминировать, вытесняя всякие другие неорганические и относительно простые по структуре органические катализаторы.
 
В этом состоит мой ответ на вопрос о том, «почему из всей ... грязи начали синтезироваться преимущественно не смешанные полипроизводные».

Т.е. причины две: простые по структуре соединения не выдержали конкуренции из-за низкого разнообразия свойств, а среди сложных полимеров остались только те, которые наименее энергозатратны для синтеза. Если так, то в результате должна начать доминировать лишь какая-то монокультура полимеров. Например, состоящих из сахаров. Т.к., например. Полиаминокислоты или полинуклеотиды в синтезе более затратны.

Если верно сказанное, то потом, по мере эволюции, по мере роста потребности в информационной защищенности (точности воспроизводства) доминирование должно постепенно переходить от менее энергозатратных полимеров к более энергозатратным. Т.е. лестница такая: полисахариды (возможно, до них какие-то ещё менее энергозатратные полимеры), полиаминокислоты, полинуклеотиды.     

По-моему, катализатор вовсе не защищает от "ударов высокоскоростных молекул", а делает по крайней мере одно из следующего: 1. Химически реагирует с одним из реагентов с образованием комплекса (промежуточного продукта), энергия активации реакции которого со вторым реагентом меньше, чем у самих реагентов; 2. Обеспечивает точную пространственную ориентацию реагентов, при которой высока вероятность их реакции.
Еще я ну никак не могу понять, что вы имеете в виду под "более и менее энергозатратными" соединениями. Судя по всему, вы имеете в виду затраты энергии на мономер при процессах синтеза, происходящих в клетке. Но на абиотическом этапе таких процессов не было. Поэтому правильнее рассматривать средние свободные энергии гидролиза в расчете на одну связь. Если вы именно это и подразумеваете - прошу прощения. Я порылся, но что-то пока не нашел таких данных.

Цитата: grumbler
По-моему, катализатор вовсе не защищает от "ударов высокоскоростных молекул", а делает по крайней мере одно из следующего: 1. Химически реагирует с одним из реагентов с образованием комплекса (промежуточного продукта), энергия активации реакции которого со вторым реагентом меньше, чем у самих реагентов; 2. Обеспечивает точную пространственную ориентацию реагентов, при которой высока вероятность их реакции.

Да: это, видимо, один из распространенных механизмов катализа. Но катализатор – это то, что, нечто промежуточно участвует в реакции и влияет на её результат, но, в конечном итоге, не расходуется (или в нашем контексте – расходуется мало).

То, что выше было описано про механизм катализации с «ударами» и облеплением может быть частным случаем только что описанного наиболее распространенного механизма катализа. Например, какой-либо тип молекул, облепляя данную молекулу в каком-то определенном месте, может «экранировать» (более точнее – временно связывать или ослаблять) какие-то её потенциально сильные силы отталкивания от каких-то других типов молекул. Тем самым, уменьшая энергию активизацию какой-то реакции по отношению к ним (бомбардирующим молекулам). Я лишь описал «на пальцах» простейший механизм катализа в физических терминах.
Чтобы было более понятна суть «ударно-обллипного» катализа обращу внимание на то, что, особенно, для сложных (больших) молекул, может существовать несколько путей химических реакций в зависимости от того, каким боком друг к другу молекулы подойдут (у разных боков молекулы могут содержать разные ресурсы для разных потенциальных химических связей). Рассматриваемое выше облипание, в частности, может приводить к тому, что часть потенциальных ресурсов для химических реакций будет временно «забито» облепляющими молекулами катализатора. В результате чего вероятности образования соответствующих продуктов может уменьшится и увеличиться вероятность образования продуктов, соответствующих не облепленным частям.

Цитата:  grumbler
Поэтому правильнее рассматривать средние свободные энергии гидролиза в расчете на одну связь.Если вы именно это и подразумеваете - прошу прощения.

Да: это имел в виду, в основном.
Правда, ещё имел в виду (контекстно) аналогичную величину для разных слабых (типа водородных) связей между мономерами. Например, связи между нуклеотидами разных полинуклеотидов слабее, чем связи между аминокислотами разных полиаминокислот. Что также, в целом, в тенденции, снижает энергозатраты разных процессов (в частности, процесса репликации или очень отдалённо подобных ему гипотетических вероятностных процессов катализа протобелков протобелками или протопептидами). Т.е., когда, в целом, «кирпичике» друг к другу и к инструментам липнут слабее, то из них легче построить здание (до тех пор, пока не требуется достаточно высокая прочность здания). Для сравнения можно представить себе, что при построении обычного здания используются, в качестве кирпичей, очень сильные магниты. Тогда эти кирпичи нужно будет чрезвычайно аккуратно держать, транспортировать, манипулировать и т.п. друг по отношению к другу. Что сильно бы усложнило задачу строителям и привело бы к росту энергозатрат стройки. Кроме того, разобрать старое здание, из рассмотренных магнитных кирпичей, для постройки нового (аналог биологического поедания и переработки в новую структуру) тоже стало бы очень сложно и энергозатратно.

Цитата:  grumbler
Поэтому правильнее рассматривать средние свободные энергии гидролиза в расчете на одну связь... Я порылся, но что-то пока не нашел таких данных.

Вывод о том, что в цепочке полисахара, полиаминокислоты, полипептиды упомянутая энергия возрастает я сделал интуитивно, на основе характеров связей. Но, уверен, что, скорее всего, химик сходу сможет дать ответ. Здесь, в обсуждении этой темы, были и химики. Но критики утверждения о том, что в полипептидах такая связь сильнее, чем в полиаминокислотах не последовало.   
Но вот всё же некоторые факты.
Температура разрыва разрушения сахара (свекольный сахар) составляет 175-185 градусов. Эта температура – показатель силы типичной связи между мономерами полисахаров. У белков такая температура, вроде бы, существенно выше. Мне кажется, что у некоторых из них полная денатурация то наступит при температуре не много меньшей, чем температура разрушения сахара.
Что касается полинуклеотидов, то у них полимеры соединены между собой остатками ортофосфорной кислоты. Там аж 4 кислорода. А кислород имеет высокую электроотритцательность. А сильная электроотритцательность создает сильную полярность. За счет чего возникают сильные полярные связи. В аминных же связях  полиаминокислот так или иначе задействованы всего три кислорода. В у полисахаридов – два атома кислорода. Впрочем, согласен, такая оценка силы связи, конечно, груба.
Приходит так же на ум, что, как, неявно, заметил выше кто-то из участников обсуждения этой темы у полинуклеотидов, в отличие от аминокислот, также ещё имеются более сильные не основные связи между соседними нуклеотидами (стэкинг). В отличие от водородных связей в белках.
Покопаю ещё, может быть, что-то более точное... Тут, наверно, по температуре разложения можно попробовать сравнивать для полимеров, примерно, одинаковой длинны. А эту информацию найти, наверно, легче.

grumbler
Существует, оказывается, форум по полимерам
http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=40
Хотел там задать вопрос о силе (энергии) связи между мономерами полисахаров, полиаминокислот, полипептдов.
Но что-то никак не могу зарегистрироваться (какой-то глюк). И пожаловаться администрации без регистрации не получается. Может, попробуете зарегистриоваться Вы? 

Так же там есть форум по бохимии
http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=37
и по органической химии:
http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=5

Странно, я за 30 сек прошел там регистрацию, так что глюк, видимо, закончился. Или весь ваш диапазон IP забанен из-за какого-то особо активного спамера/флудера. Попробуйте еще раз.

ЦитироватьНо катализатор – это то, что, нечто промежуточно участвует в реакции и влияет на её результат, но, в конечном итоге, не расходуется (или в нашем контексте – расходуется мало).

В моем контексте - тоже не расходуется. И не просто влияет на результат, а ускоряет реакцию, снижая энергию активации. Если замедляет - это ингибитор.
Но неясно, как экранирование от быстрых молекул может ускорить целевую реакцию (хотя, вы правы, можно представить,  что ингибирует все или некоторые побочные).

ЦитироватьТемпература разрыва разрушения сахара (свекольный сахар) составляет 175-185 градусов. Эта температура – показатель силы типичной связи между мономерами полисахаров. У белков такая температура, вроде бы, существенно выше. Мне кажется, что у некоторых из них полная денатурация то наступит при температуре не много меньшей, чем температура разрушения сахара.

Эти цифры ни в том, ни в другом случае не имеют отношения к деполимеризации.

Цитата: grumbler
Но неясно, как экранирование от быстрых молекул может ускорить целевую реакцию (хотя, вы правы, можно представить,  что ингибирует все или некоторые побочные).

Да: Вы хорошо выразились на счет ингибирования не целевых реакций.

Цитата: grumbler
Странно, я за 30 сек прошел там регистрацию, так что глюк, видимо, закончился. Или весь ваш диапазон IP забанен из-за какого-то особо активного спамера/флудера. Попробуйте еще раз.

Попробую.
Создал несколько тем с вопросом о силе связей между мономерами полисахаров, полипептидов, полинуклеотидов в нескольких других форумах.
Вот здесь http://www.anchem.ru/forum/read.asp?id=9594&recordnum=0
Сказали, что ответ «можно узнать в любом, мало-мальски приличном учебнике по биохимии».
На молекулярной биологии ещё создал http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=362739&st=0&p=957358
Но, пока, ответа там нет.

Alexeyy, вы видели эту статью: Nelson et al 2000 Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule http://www.pnas.org/content/97/8/3868.abstract ? Очко в вашу пользу. :) Но даже если сам аминоэтилглицин (АЕГ) легко полимеризуется при 100 С, то будет ли он образовывать гомополимер в присутствии глицина, этилендиамина и пр., которых гораздо больше, чем самого АЕГ? Сомневаюсь. И как потом обеспечивается модификация полиАЕГ именно нуклеотидуксусной кислотой, а не теми же аминокислотами?   

Спасибо за ссылку!
Статью раньше не читал. Вывод (аналогичный выводу статьи) делал исключительно теоретически.
Что касается рассматриваемого вопроса - не придаю особого значения деталям химии: разнообразие органической химии столь велико, что, почти наверняка, найдутся варианты, чтобы реализовались «нужные» формы и механизмы. Думаю, что, в нашем контексте, важно исходить из некого общего принципа, означающего общую направленность, вектор эволюции и принцип его реализации. А детали отбор, скорее всего, найдет без особых трудностей. А проблемы с деталями будут, наверняка, возникать ещё долго: уж больно сложен процесс эволюции.

П.С.: Вы не могли бы сделать для меня регистрацию (с логиным, примерно Alexey или Alexeyy или Alexeyyy и т.п.) в http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=40  ?
А то что-то ни в какую не удается пройти.

ЦитироватьВы не могли бы сделать для меня регистрацию (с логиным, примерно Alexey или Alexeyy или Alexeyyy и т.п.) в http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=40  ?
А то что-то ни в какую не удается пройти.

Дайте свой емэйл, и я сделаю это.

Цитата: Alexeyy от октября 20, 2009, 04:49:25
Спасибо за ссылку!
Статью раньше не читал. Вывод (аналогичный выводу статьи) делал исключительно теоретически.
Что касается рассматриваемого вопроса - не придаю особого значения деталям химии: разнообразие органической химии столь велико, что, почти наверняка, найдутся варианты, чтобы реализовались «нужные» формы и механизмы. Думаю, что, в нашем контексте, важно исходить из некого общего принципа, означающего общую направленность, вектор эволюции и принцип его реализации. А детали отбор, скорее всего, найдет без особых трудностей. А проблемы с деталями будут, наверняка, возникать ещё долго: уж больно сложен процесс эволюции.

П.С.: Вы не могли бы сделать для меня регистрацию (с логиным, примерно Alexey или Alexeyy или Alexeyyy и т.п.) в http://forum.xumuk.ru/index.php?s=c32de8b9b2310eb36af777d751bc9e20&showforum=40  ?
А то что-то ни в какую не удается пройти.

Икехару   вы    скорее  всего  тоже  не  читали ...
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19468323?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_Discovery_RA&linkpos=2&log$=relatedarticles&logdbfrom=pubmed

Цитата: Alexeyy от октября 21, 2009, 04:37:48
Мне не понятно, почему не пытаются подойти к вопросу образования кода типа РНК исходя из тех же эволюционных посылов, которые используются при объяснении всего существующего разнообразия из существования клеток? Т.е. не понятно, почему не пытаются найти процессы, которые эволюционно могли бы привести к образованию кода типа РНК, а пытаются найти то, как этот код мог бы возникнуть скачком.

Ну почему не пытаются, пытаются.
Вот, например, статья как раз на эту тему - "Coenzyme autocatalytic network on the surface of oil microspheres as a model for the origin of life":
http://home.comcast.net/~sharov/biosem/biosem.html#papers

http://www.paleo.ru/forum/index.php/topic,2563.new.html#new

В следующий раз сообщения перетаскивать не буду. Буду стирать. G.

Цитата: grumbler
Alexeyy, вы видели эту статью: Nelson et al 2000 Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule http://www.pnas.org/content/97/8/3868.abstract ? Очко в вашу пользу.  Но даже если сам аминоэтилглицин (АЕГ) легко полимеризуется при 100 С, то будет ли он образовывать гомополимер в присутствии глицина, этилендиамина и пр., которых гораздо больше, чем самого АЕГ? Сомневаюсь. И как потом обеспечивается модификация полиАЕГ именно нуклеотидуксусной кислотой, а не теми же аминокислотами?

Вы знаете – подумал, что такие крупные эволюционные метаморфозы должны происходить вымирания старых форм и замещения их новым. Например, динозавры сначала вымерли, а потом их место заняли млекопитающими. Хотя и те и другие возникли, практически, одновременно. Только млекопитающие долгое время находились в экотонах или в каких-то подобных нишах.

Так что я сейчас подумал, что РНК-жизнь (на основе кода РНК) и  белковая жизнь (на основе белкового кода типа АЕГ) могли возникнуть, практически, одновременно. Возможно, даже независимо. А, может быть, какие-то примитивнейшие формы жизни на основе белкового кода как-то постепенно проэволюционировали и дали РНК-код. Например, путем постепенной модификации аминокислот. Т.е. путем появления у них новых групп атомов и постепенном закреплении этого в коде. Т.е. не все сразу, а какое-то постепенное доращивание. Эдак можно и нуклеотид рассматривать как радикал аминокислоты. Наверно, в такой плавности эволюционного перехода, увеличивающего устойчивость кодирующего полимера и разнообразие его свойств ничего не может быть удивительного?

В общем предполагаю, что такая примитивная РНК-жизнь (которая не исключает в своем составе белки) существовала где-то в особо экстремальных условиях, где была очень высока вероятность повреждения кодирующей полимерной цепи.

Далее, по мере эволюции, по мере роста требований к информационной защищенности (вследствие усложнения каталитических свойств и роста разнообразия катализируемых процессов) РНК-клетки (или РНК-протоклетки) могли, как вирусы, внедриться в относительно сложные клетки на основе белкового генетического кода и постепенно, начали подчинять их себе, вытесняя родной белковый код. Который, в конце концов, вероятно, выродился в  НРС-синтазу, а код на основе РНК стал доминировать.