Научный атеизм > Справочник атеиста
Возникновение жизни на земле.
Yupiter:
Введение.
Целью данной темы является попытка дать общую характеристику (соответствующая современному уровню знаний) проблемы происхождения жизни на Земле.
Основными источниками темы стали учебники предназначенные для подготовки специалистов по биологии, истории и философии, энциклопедии и научные публикации. Учебники, все-таки, содержат в себе наиболее проверенную, четкую и общепринятую в научных кругах информацию.
Вопрос о происхождении жизни – один из самых трудных в современном естествознании. В первую очередь потому, что мы сегодня не можем воспроизвести процессы возникновения жизни с такой же точностью, как это было миллиарды лет назад. Ведь даже наиболее тщательно поставленный опыт будет лишь моделью, приближением, безусловно, лишенным ряда факторов, сопровождавших появление живого на земле. И тем не менее наука успешно решает вопрос о происхождении живого, проводит многочисленные исследования, постоянно расширяет наши представления о зарождении жизни. Это вполне понятно – проблема жизни лежит в фундаменте всех биологических наук и, в значительной мере, всего естествознания.
На данный момент (я не сомневаюсь, что и в дальнейшем) главенствующей научной теорий считается теория биохимической эволюции.
На этом долгом пути было множество развилок, остановок, временных отступлений, всевозможных промежуточных этапов и «переходных звеньев». Досаднее всего, что эти многочисленные, разнообразные и сложные события не оставили, по-видимому, никаких следов в палеонтологической летописи. Земная кора просто не сохранила столь древних осадочных пород. К тому же есть основания полагать, что какие-то ранние этапы пути могли быть пройдены и вовсе не на Земле, а в протопланетном облаке или на других небесных телах. Что касается «переходных звеньев», то все они благополучно вымерли, не оставив после себя прямых потомков, за исключением одного-единственного — так называемого «последнего универсального общего предка» всех современных живых существ (необходимо отметить, что есть и противники данной гипотезы).. Специалисты называют его Лукой (Last Universal Common Ancestor, LUCA). Лука был уже довольно сложным организмом, напоминающим бактерию.
Поэтому ученые пока вынуждены довольствоваться разработкой правдоподобных гипотез, описывающих и объясняющих отдельные этапы долгого пути от мертвой материи к живой клетке. Эти гипотезы поддаются экспериментальной проверке, но таким способом можно доказать только принципиальную возможность того или иного хода событий. Гораздо труднее доказать, что все на самом деле именно так и происходило.
Тем не менее даже в этой крайне трудной области исследователи в последние годы добились заметных успехов. Начать, однако, лучше с истории.
Yupiter:
Небольшой ракурс в историю.
Со времен древнейших цивилизаций в Египте, Китае, Греции и вплоть до средних веков основным методом познания мироустройства служили мнения «авторитетов». Все наблюдения сводились к тому, что все живое возникало из неживого. Крокодилы и комары зарождались в болотной тине, мухи и черви зарождались в протухшем мясе, мыши зарождались из грязной ткани, посыпанной зернами пшеницы. Основным компонентом для зарождения жизни считалось соблюдение температуры и влажности.
Вершиной мысли с времен Древней Греции и вплоть до Средневековья считались достижения мыслителей и философов Платона и Аристотеля. Платон в числе прочего предложил идею того, что существует нематериальная душа «психея». И благодаря вселению «психеи» в неживую материю она одушевляется. Именно это можно считать одной из первых теорий самозарождения живого из неживого.
В Средние Века европейские «ученые» считали, что основным источником знаний о зарождении жизни необходимо принимать Библию. Догматы Библии, описывающие создание Земли и жизни на Земле считались достоверными и не обсуждаемыми и их можно было только «уточнить», не выходя за рамки этих самых догматов. Любые попытки выдвинуть другие гипотезы или подвергнуть догматы сомнению расценивалось как ересть, святотатство, небогоугодное дело. О наказаниях за святотатство и ересь мы прекрасно знаем, поэтому не удивительно, что человечество долго не могло сделать следующий шаг.
Одним из первопроходцев в опровержении существующей теории зарождения живого из неживого, о котором мы доподлинно знаем, стал итальянский врач Франциско Реди (1626-1698). Реди поставил серию эффективных опытов: он поместил в несколько сосудов по куску мяса. Одни сосуды он закрывал плотной тканью, другие марлей, а третьи оставлял открытыми. Личинки мух появлялись только в тех сосудах, которые были открыты и к которым у мух был доступ. Так была опровергнута вера в теорию Платона и Аристотеля о непостижимой психее, носящейся в воздухе и превращающей неживую материю в живую.
Этот и подобные опыты послужили дальнейшему развитию научной мысли и ученые разделились на 2 лагеря: «виталисты» и «механисты».
Вопрос стоял следующим образом: «Может ли функционирование (и появление) живого быть объяснено физическими законами и могут ли эти законы применяться к неживой материи»?
Виталисты отвечали на этот вопрос отрицательно: «Клетка только из клетки, все живое только от живого».
Борьба между виталистами и механистами продолжалась до конца 19 века, пока ученые были уверены, что все живое построено из клеток и это являлось самым элементарным и очевидным. Пока не появился вирус. Вернее вирус не появился, а его обнаружил и описал русский ученый Дмитрий Ивановский (1864-1920) в 1892 г. Ивановский изучал заболевание табака и увидел, что в отличии от бактерий возбудитель болезни не виден в микроскоп при самом сильном увеличении, проходит через фарфоровые фильтры и не растет в обычных питательных средах. Так же ученый обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения («кристаллы Ивановского»), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами.
С этого момента ученые задумались. А что же такое жизнь? Что может претендовать на звание «первичной жизненной субстанции»?
Yupiter:
А что такое жизнь? Продолжаем историю.
Факт того, что живая материя отличается от неживой по составу, был очевиден даже ученым древности. Они отмечали: Все живое более хрупко и неустойчиво. Если сильно что-либо неживое нагреть - воду или камень, они после охлаждения снова превращаются в исходную форму. Живое же при либо меняется либо разрушается.
Далее в 17-18 века с развитием химии была так же выделена еще одна характерная черта живого – химическая «подвижность». Химические реакции в организме идут значительно более быстро, чем в неживой природе.
Постепенно становилось понятным, что какой-то механизм ускоряет химические реакции в живой материи, что отличает ее от неживой. Вещества, способные ускорять химические реакции, - катализаторы (от греческого слова, означающего "разрушение") были известны еще с 18 века. Они, хотя и остаются неизменными в конце реакции, обладают способностью ее многократно ускорять. Химики предположили, что по аналогии с превращениями неорганических веществ такие же катализаторы могут присутствовать и в живых тканях, ускоряя процессы метаболизма. Гипотеза блестяще подтвердилась в 1833 году, когда французский химик Ансельм Пайен (1795-1871) выделил из проросшего зерна вещество, которое он назвал "диастаз". Диастаз обладал свойствами превосходного катализатора: в его присутствии крахмал из зерен разлагался на простые сахара во много раз быстрее.
Примерно в это же время английский физиолог Уильям Прут обобщив знания впервые выделил три основные группы веществ, наличие которых отличает живую материю от неживой: углеводы (карбогидраты), жиры (липиды) и белки (протеины).
Как и диастаз, так и открытые позже многие биологические катализаторы оказались белками. Им было дано специальное название – ферменты (или энзимы), что в переводе с латинского и греческого соответственно имеет одно значение – закваска.
С момента обнаружения вышеперечисленных свойств молекула белка поднялась на недостижимую для других молекул высоту и стала считаться «эссенцией жизни». Без белка была не мыслима жизнь, а значит немыслимо и ее самозарождение. Это можно считать началом «Белково-клеточной» теории.
В 40-х годах 19 в., немецкий биолог Маттиас Шлейден выдвинул гипотезу, что дочерняя клетка образуется путем «отпочковывания» от клетки-родительницы. И хотя в дальнейшем данная гипотеза была опровергнута – она дала новый толчок к изучению процессов, происходящих внутри клетки.
В 1859 г. Чарльз Дарвин опубликовал свой эпохальный труд «Происхождение видов путем отбора». В этом труде была указана особая важность процессов изменчивости и наследственности.
В 70-х годах 19 в. Вальтер Флемминг увидел, что если клетку окрасить красителем, то внутри клетки, в свою очередь, можно увидеть пятна, окрашенные гораздо сильнее, чем окружающее вещество. Эту окрашенную субстанцию Флемминг назвал хроматином (от греческого «Цвет»). В процессе клеточного деления строение хроматина менялось: он распадался на хорошо видные отдельные тельца, которые назвали хромосомами.
Так же было показано, что хроматин и хромасомы состоят из белков и молекул нуклеиновых кислот (от слова «нуклеус» - ядро).
Окончательно «белково-коарцерватная» теория жизни была в 20-м веке оформлена советским биохимиком Александром Ивановичем Опариным и английским исследователем Дж. Холдейном. Их предположение строилось на том, что в атмосфере молодой Земли состоявшей из водорода, метана, аммиака, углекислого газа и паров воды, могли синтезироваться аминокислоты, которые затем спонтанно соединились в белки и образовали 'сгустки', напоминающие примитивную клетку. Эта теория стала достаточно популярной. Но данная теория совершенно не отвечала на вопрос: как могли белки, обладающие свойствами ферментов, хранить и передавать информацию о свойствах системы. А если проще – то как же происходить наследственность? Почему дети похожи на своих родителей? Что определяет форму тела, цвет волос или глаз?
Было принято считать, что белки в хромасомах являются ответственными за передачу наследственных признаков.
В 1944 г. ученые под руководством американского микробиолога Освальда Эвери в опытах с бактериями продемонстрировали, что не белки, а именно дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая была открыта Иоганном Фридрихом Мишером в 1869 году. является ответственной за передачу наследственных признаков. Так же опыты показали, что с помощью ДНК можно передать какое-либо новое свойство, не характерное для организма изначально. С этого момента белки потеряли свое звание «молекулы жизни». Началась эра молекулярной биологии.
Yupiter:
Эра молекулярной биологии. Поиски основы жизни продолжаются.
В 1953 году английские ученые Джеймс Уотсон, Френсис Крик и Морис Уилкинс открыли способ укладки ДНК, давший ключ к пониманию принципа передачи генетической информации. ДНК представляет собой двухничатую спираль, закрученную вокруг своей оси. Когда клетка делится – она копирует молекулы ДНК в своих хромасомах. При этом две нити ДНК расходятся, и на каждой из них, как на матрице, собирается дочерняя нить, в точности повторяющая ту, что была соединена с данной нитью в родительской клетке. В итоге появляются две идентичные дочерние хромосомы, которые при делении распределяются по разным клеткам. Так происходит передача наследственных признаков от родителей потомкам у всех клеточных организмов, имеющих ядро.
Рассмотрим процесс передачи информации более подробно. У нас есть ДНК, в которой неким образом закодирована информация о белках. У нас есть рибосома (некая структура в клетке, в которой собираются белки по информации из ДНК).Но ДНК и рибосомы между собой на прямую не связаны. Как же идет передача? В 60-х годах «посредник» был найден. «Посредником» оказалась молекула, родственная ДНК – рибонуклеиновая кислота (РНК), которая так же как и ДНК была открыта Иоганном Фридрихом Мишером в 1869 году.
РНК в отличии от двухнитчатой ДНК в большинстве организмов состоит в виде одной нити. В силу вынужденной однонитчатости РНК, в отличие от ДНК, не закручивается в спираль, а благодаря взаимодействиям внутри одной и той же молекулы образует структуры типа "шпилек", "головки молотка", петель, крестов, клубков и прочего.
Итак, к середине 60-х годов ХХ века науке стали известны подробности функционирования двух молекул, которые более, чем белки, подходили для роли "молекул первожизни", - ДНК и РНК. Обе они кодируют генетическую информацию, и обе могут использоваться для ее переноса. Но одно дело - возможность нести информацию, и совершенно другое - способность передавать ее потомкам самостоятельно, без посторонней помощи. Во всех современных живых системах, от вирусов до высших животных, ДНК или РНК "пользуются услугами" белков-ферментов для того, чтобы быстро и эффективно, с помощью катализа, передавать свою закодированную информацию в ряду поколений. Ни одна из нуклеиновых кислот в современном мире не может копировать себя самостоятельно. Могла ли такая же кооперация существовать при зарождении жизни на Земле? Как образовалась триада сотрудничающих молекул - ДНК, РНК и белков, на которой построена вся современная жизнь? Кто и почему мог стать "прародителем" этих трех "молекулярных китов"?
Yupiter:
МИР РНК.
В 70-х годах ХХ века, когда в клетках некоторых организмов были обнаружены необычные ферменты: они включали в свой состав кроме белка еще и молекулу РНК. В конце 70-х годов американские биохимики Томас Чек и Сидни Альтман независимо друг от друга изучали структуру и функции таких ферментов. Одной из задач было выяснение роли РНК, входящей в их состав. Вначале, следуя общепринятому мнению, ученые полагали, что молекула РНК является в таких комплексах лишь вспомогательным элементом, отвечающим, может быть, за построение правильной структуры фермента или за правильную ориентацию при взаимодействии фермента и субстрата (то есть той молекулы, которая и подвергается изменению), а саму катализируемую реакцию выполняет белок.
Для того чтобы прояснить ситуацию, исследователи отделили белковую и РНК составляющие друг от друга и исследовали их способности к катализу. К своему огромному удивлению, они заметили, что даже после удаления из фермента белка оставшаяся РНК была способна катализировать свою специфическую реакцию. Такое открытие означало бы переворот в молекулярной биологии: ведь раньше считалось, что к катализу способны лишь белки, но никак не нуклеиновые кислоты.
Но, может быть, все дело в неэффективной очистке РНК, при которой на ней все же остается какой-то неуловимый, минимальный кусочек белка, способный осуществлять катализ?
Последним, самым убедительным доказательством способности РНК к катализу стала демонстрация того, что даже искусственно синтезированная РНК, входящая в состав изучаемых ферментов, может самостоятельно катализировать реакцию.
Молекулы РНК, способные к катализу, были названы рибозимами (по аналогии с энзимами, то есть белковыми ферментами). За их открытие в 1989 году Чек и Альтман были удостоены Нобелевской премии по химии.
Эти результаты не замедлили сказаться на теории происхождения жизни: "фаворитом" стала молекула РНК. В самом деле, была обнаружена молекула, способная нести генетическую информацию и вдобавок к этому катализировать химические реакции! Более подходящего кандидата для зарождения доклеточной жизни трудно было представить.
Сценарий развития жизни преобразовался. Вначале, по новой гипотезе, в условиях молодой Земли спонтанно появились короткие цепочки молекул РНК. Некоторые из них, опять же спонтанно, приобретали способность к катализу реакции собственного воспроизведения (репликации). Из-за ошибок при репликации некоторые из дочерних молекул отличались от материнских и обладали новыми свойствами, например, могли катализировать другие реакции.
Откуда же взялась у РНК-организмов способность синтезировать белки? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны поближе познакомиться с рибосомами — сложными молекулярными «машинками», при помощи которых синтезируют белки все современные живые клетки.
Рибосомы у всех живых существ — от бактерий до человека — устроены очень похоже. По-видимому, это означает, что рибосомы в их «современном» виде имелись уже у общего предка всех нынешних форм жизни — у Луки, о котором говорилось во Введении. Рибосома состоит из двух частей, или субъединиц, — большой (главной) и малой (вспомогательной). Основу обеих субъединиц составляют молекулы рибосомной РНК (рРНК). Снаружи к молекулам рРНК прилегают молекулы рибосомных белков. Поскольку рибосомы играют главную роль в синтезе белка (трансляции), вопрос о происхождении синтеза белка фактически сводится к вопросу о происхождении рибосом.
До самого недавнего времени многим экспертам казалось, что загадка происхождения рибосом вряд ли когда-нибудь будет разгадана. Ведь в природе не осталось никаких «переходных звеньев», то есть более простых молекулярных комплексов, которые могли бы претендовать на роль «предков» рибосом. Однако в начале 2009 года канадские биохимики, похоже, нашли ключик к этой тайне в самой структуре рибосом современных организмов.
Они сосредоточились на самой главной части рибосомы — на молекуле РНК, которая называется 23S-рРНК и является основой большой субъединицы рибосомы. Эта молекула весьма велика: она состоит почти из 3000 нуклеотидов. В клетке она сворачивается в сложный трехмерный «клубок». Разные петли, выступы и другие элементы структуры этого «клубка» обеспечивают выполнение разных функций: связь с рибосомными белками, присоединение малой субъединицы, присоединение и удерживание в нужных позициях молекул транспортных РНК (тРНК), которые несут на своих «хвостиках» аминокислоты, необходимые для синтеза белка.
Проведенные ранее эксперименты показали, что рибосомные белки играют в рибосоме вспомогательную роль: они делают ее более стабильной и повышают эффективность ее работы, однако все главные действия, необходимые для синтеза белка, осуществляются не белками, а рибосомными РНК. Это значит, что изначально рибосомы могли состоять только из рРНК, а белки добавились позже. Самый главный этап трансляции — присоединение аминокислот к синтезируемой белковой молекуле — осуществляется молекулой 23S-рРНК. Поэтому логично предположить, что все началось именно с этой молекулы.
Однако молекула 23S-рРНК слишком велика и сложна, чтобы появиться в готовом виде в результате случайного комбинирования нуклеотидов. Таким образом, ключевой вопрос состоит в том, могла ли 23S-рРНК произойти от более простой молекулы-предшественницы в результате постепенной эволюции, то есть путем последовательного добавления новых фрагментов. Ученым удалось показать, что структура 23S-рРНК свидетельствует именно о таком ее происхождении.
Целостность трехмерной структуры молекулы 23S-рРНК поддерживается разнообразными связями между ее участками. Некоторые части молекулы сворачиваются в двойные спирали. К двойным спиралям «приклеиваются» другие участки молекулы, состоящие из нескольких идущих подряд аденозинов. Связи, возникающие между двойными спиралями и «стопками» аденозинов, необходимы для поддержания стабильной трехмерной структуры той части молекулы, к которой принадлежит аденозиновая «стопка», но они не влияют на стабильность той ее части, к которой принадлежит двойная спираль. Иными словами, если мы разорвем какую-нибудь из этих связей, это нарушит структуру той части молекулы, где находится аденозиновая «стопка», но не причинит вреда той части, где расположена двойная спираль. Таким образом, если 23S-рРНК развивалась постепенно из простой молекулы-предшественницы, то сначала должны были появляться двойные спирали, и только потом к ним могли «пристраиваться» аденозиновые стопки.
Изучая структуру 23S-рРНК, исследователи обратили внимание, что в одной части молекулы имеется скопление двойных спиралей и почти нет аденозиновых стопок. Это наблюдение навело ученых на мысль, что эволюция молекулы 23S-рРНК могла начаться именно с этого фрагмента молекулы.
Но если этот фрагмент был той «затравкой», с которой началась эволюция 23S-рРНК, то следует ожидать, что именно в нем находится какой-то важный функциональный центр молекулы. Так ли это? Оказывается, это действительно так: именно этот участок молекулы 23S-рРНК играет ключевую роль в присоединении аминокислот к синтезируемому белку. Он удерживает в правильных позициях «хвосты» двух молекул тРНК (той, что принесла предыдущую аминокислоту, уже присоединенную к белку, и той, что принесла следующую аминокислоту). Именно этот участок молекулы обеспечивает сближение новой аминокислоты с предыдущей, уже присоединенной к белку, и катализирует соединение аминокислоты с белком.
Обнаружив эти факты, исследователи перешли к более тонкому анализу структуры 23S-рРНК. Они подразделили молекулу на 60 относительно самостоятельных структурных блоков и детально проанализировали характер связей между ними. Фактически они рассматривали молекулу как сложный трехмерный «пазл» и пытались выяснить, поддается ли он сборке и разборке без поломки деталей. Оказалось, что молекулу действительно можно постепенно «разобрать», ни разу не нарушив структуру остающихся блоков. Сначала можно отделить 19 блоков, причем структура оставшихся блоков остается неповрежденной. После этого отделяются еще 11 блоков, затем еще 9, 5, 3, 3, 2, 2, 2; наконец, еще три блока можно отделить последовательно по одному. После этого остается «неразобранным» лишь маленький фрагмент молекулы, составляющий 7% от ее общей массы. Этот неразобранный фрагмент представляет собой тот самый каталитический центр, ответственный за удерживание двух молекул тРНК и присоединение аминокислот к белку.
Возможность последовательной разборки молекулы без повреждения остающихся частей — факт весьма нетривиальный. Все блоки молекулы связаны друг с другом, причем связи эти имеют направленный характер: при их разрыве один блок повреждается, а другой — нет. Можно представить систему блоков и связей между ними как множество точек, соединенных стрелками, причем стрелка будет указывать на тот блок, который повреждается при разрыве связи. Если бы эти стрелки образовали хотя бы одну кольцевую структуру (иными словами, если бы мы, двигаясь из какой-то точки по стрелкам, могли вернуться в ту же точку), то разобрать молекулу без повреждения остающихся частей было бы невозможно. Однако ни одной такой кольцевой структуры в молекуле 23S-рРНК не обнаружилось. Если бы направление связей было случайным, вероятность отсутствия кольцевых структур составляла бы менее одной миллиардной. Значит, это вряд ли результат случайности. По-видимому, структура связей между блоками молекулы отражает последовательность добавления этих блоков в ходе постепенной эволюции молекулы.
Получается, что исходной функциональной молекулой — «проторибосомой», с которой началась эволюция рибосомы, — был каталитический центр молекулы 23S-рРНК, ответственный за соединение аминокислот.
Могла ли такая «проторибосома», способная удерживать две молекулы тРНК и сближать в пространстве прикрепленные к ним аминокислоты, выполнять какую-то полезную функцию в РНК-организме? Эксперименты позволяют ответить на этот вопрос утвердительно. Методом искусственной эволюции были получены функциональные РНК (рибозимы), способные катализировать соединение аминокислот, прикрепленных к тРНК, в короткие белковые молекулы. Структура этих искусственно выведенных рибозимов очень близка к структуре той проторибосомы, которую «вычислили» канадские биохимики на основе изучения структуры 23S-рРНК.
По-видимому, проторибосома была просто устроенным рибозимом, катализирующим синтез небольших белковых молекул в РНК-организме. Специфичность синтеза поначалу была очень низкой (аминокислоты выбирались более или менее случайно). В дальнейшем к проторибосоме добавлялись новые блоки, причем добавлялись они таким образом, чтобы не нарушить структуру активного центра молекулы, а также всех тех блоков, которые присоединились ранее. Если очередная мутация приводила к нарушению уже сложившихся структур, она отсеивалась отбором.
Ученые детально реконструировали предполагаемый процесс постепенной эволюции 23S-рРНК. Первые восемь дополнительных блоков присоединились к проторибосоме таким образом, что образовали нечто вроде массивного «основания», благодаря которому структура проторибосомы стала гораздо более стабильной. Следующие 12 блоков еще более укрепили и расширили это «основание». Новые блоки образовали поверхность контакта с малой субъединицей, что позволило включить ее в состав рибосомы. В числе последних добавились блоки, образующие особые выросты на поверхности большой субъединицы. Функция этих выростов состоит в том, что они помогают рибосоме выбирать «правильную» тРНК, несущую нужную аминокислоту, а также выпускать из рибосомы «отработанные» тРНК. В итоге проторибосома оказалась окружена другими блоками со всех сторон за исключением канала, который был оставлен для выхода образующейся белковой молекулы.
Таким образом, 23S-рРНК, при всей ее кажущейся сложности, построена на основе довольно простого принципа. Ее блочная структура свидетельствует о том, что она могла довольно быстро развиться в ходе эволюции из проторибосомы под действием мутаций и отбора.
«Взаимовыгодное сотрудничество» РНК и белков (пептидов), вероятно, складывалось постепенно. Можно предположить, что изначально химические циклы с участием РНК и пептидов формировались порознь, возможно, в несколько разных условиях. Об этом свидетельствует химический состав этих веществ. В РНК много фосфора: остатки фосфорной кислоты вместе с остатками рибозы составляют «скелет» молекулы. Сера в состав РНК не входит. В белках, наоборот, нет фосфора, зато имеется сера, которая играет весьма важную роль в поддержании пространственной структуры белковой молекулы.
Поначалу синтез белков, осуществлявшийся РНК-организмами, скорее всего, не был строго специфичным: последовательности аминокислот из раза в раз воспроизводились не точно, а лишь приблизительно. Поскольку точность в данном случае резко повышала жизнеспособность организмов, естественный отбор способствовал выработке все более точных методов синтеза белка. Дело кончилось возникновением универсальной системы очень точного синтеза любого требуемого пептида. Это и был генетический код вкупе с рибосомами «современного» типа.
Вторым крупным усовершенствованием РНК-организмов было приобретение ДНК. Молекулы ДНК более устойчивы, чем РНК, и потому являются более надежными хранителями наследственной информации. Платой за стабильность стала неспособность молекул ДНК сворачиваться в сложные трехмерные структуры и выполнять какие-либо активные действия.
Изначально ДНК, скорее всего, была чем-то вроде покоящейся фазы в жизненном цикле самовоспроизводящихся колоний РНК, и лишь много позднее она стала основным носителем наследственной информации.
Есть веские основания полагать, что первыми появились ферменты третьего типа, а от них потом произошли все остальные типы НК-полимераз.
Навигация
Перейти к полной версии