Короткий адрес страницы: fornit.ru/3527
На форум
Автор

Возникновение жизни

(Просмотров: 17901)

Род:

drug3101
УДАЛЕН

Сообщений: 3

1. « Сообщение №23030, от Май 02, 2011, 03:25:46 PM»

Здравствуйте. Сделаю небольшое предисловие, после чего начну объяснение.
Сам по себе я человек здравомыслящий, и не верю в чудеса. Думал над вопросом - как же могла появиться жизнь на нашей планете. Единственный похожий на правду вариант предлагаю вам на суд.
??? Один из вопросов, которые смущали меня больше всего, какую теорию возникновения жизни не возьми – чем люди занимались тысячелетиями??? У них было столько времени чтобы, имея порох сделать автоматический пистолет или автомат, неужели это настолько сложно??? Врачи были всегда, одна из самых старых профессий, и люди которые занимались врачеванием одни из самых грамотных и развитых. Почему они столетиями, тысячелетиями пускали кровь и рассказывали сказки, вместо того чтобы вскрыть тело и разобрать его по косточкам??? Мне кажется, имея тысячи лет, можно было элементарные операции делать, да и с группами крови можно было разобраться. Таких примеров можно миллионы приводить.
Чтобы появился любой живой организм нужно –
1) Условия чтобы организм вырос
2) И самое главное - семя (неважно в виде чего) для одних организмов это косточка или семечка, для других яйцо, у третьих что-то еще.
Генетический код. Что такое семя (семечка, косточка, яйцо неважно) - это записанный генетический код и запас веществ, нужных чтобы начался процесс роста. Если с чем-то сравнивать, то это похоже на программу. В генетическом коде четко записано, что и как строить до мельчайших подробностей. Если есть программа, то логично можно предположить что кто-то ее написал. Коль люди еще каких-то 300-400 лет назад считали, что земля плоская и держится на слонах, предположу - существует кто-то другой, кто эти программы написал. Коль эти программы вполне реальны, поддаются чтению и изменению, я сделал вывод - существа, написавшие их тоже вполне реальны и чудес никаких в этом нет.
Перехожу к самому интересному.
Возникновение жизни, эволюция. Существовала, вполне вероятно, что и сейчас существует цивилизация, которая все это и организовала. Миллионы лет назад прилетели они к земле, увидели хорошие условия для жизни (возможно они эти условия и создали, но это трудно доказать или опровергнуть) и закинули простейший генетический код. По исследованиям ученых рыбы, да и вообще жизнь в воде, существует намного дольше, чем на суше. Значит, они начали с океана. Потом прилетая периодически можно модернизировать тот простейший код, который закинули. Появились водоросли, медузы, потом креветки, кораллы, дальше рыба. Проходит время - появилась суша, или возможно появилось желание что-то сделать на суше. Начать можно с простейшего - с травы, потом сделать кусты и деревья. У нас уже есть растительность. Также потихоньку, в несколько этапов появляется живность. По ходу дела могли быть созданы и динозавры, и любые другие экзотические существа (кости ученые выкапывают, значит были). Дошло потихоньку дело до обезьян. Чем люди отличаются от них? Рефлексы одинаковые, инстинкты одинаковые. Единственное отличие, которое я нахожу – это сознание. Дали обезьянам «бананов», которые изменили генетический код, дописали хромосому и вот очередное поколение начинает понимать, кто такой Я. Они начинают разговаривать и придумывать простейшие инструменты, становятся на ноги и начинают развиваться. Я утрирую, на это понадобилось много столетий, а то и тысячелетий.
Время. Если говорить о времени, то мне кажется, эволюция обезьяны длится не более нескольких тысяч лет. Взять календарь Майя – люди существуют порядка 5000 лет, не буду утверждать, что это так, но данная цифра вполне похожа на правду. Насколько я знаком с историей, нету более-менее достоверных фактов существования человека во времена раньше 3 тыс. до н. э. Если брать такие культовые сооружения как пирамиды в Гизе или например Стоун Хедж, то скорее похоже что их построил кто-то намного умнее людей которые жили в те времена, да и сейчас такое построить – в принципе возможно, но усилий нужно слишком много. Вообще мое мнение – пирамиды очень похожи на оборонительные сооружения. Находясь внутри пирамид Египта наверняка можно пережить ядерный взрыв средней мощности.
Будущее, перспективы. Сделаю грубое сравнение – человеческий организм поход на современный, мощный компьютер с шикарной операционной системой и установленным калькулятором и пасьянсом «Косынка». А ведь можно установить серьезные программы, даже беспроводной интернет можно сделать. Человеческий мозг, насколько знаю, используется всего на несколько процентов от его потенциала... Память в данный момент, очень ограничена, а ведь есть гении, которые тысячи книг помнят наизусть, хотя большинство не помнит, что он 3 дня назад на завтрак ел. Думать человек может только о чем-то одном... Потенциал безграничен.
Напоследок. Напоследок скажу – данный вариант развития событий дает ответы (трезвые и без чудес) на вопросы и неувязки которые возникли у меня. Это всего лишь мое субъективное мнение, и если кто-то сможет доказать что это ерунда и на самом деле было по-другому, я буду только рад.
Оригинал материала - http://drug3101r.blogspot.com/2011/05/blog-post.html

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: Godwin

Род:

Godwin
УДАЛЕН

Сообщений: 2

2. « Сообщение №23032, от Май 02, 2011, 06:27:39 PM»

Все ваши рассуждения интересны и логически обоснованы. Над этим вопросом учёные бьются уже много десятков лет, мнений много, и любая из них правдоподобна. Но, не всё познаётся логическим путём, поскольку логика оперирует фактами, а если фактов нет, то опереться не на что. Есть другой вид познания – духовный, который основан на внутренних знаниях, поскольку в сознании каждого есть частица Бога, Настройщик Сознания, знающий абсолютно всё. Чаще всего его действия проявляются в работе интуиции, высших вибрациях доступных человеческому телу, когда ты понимаешь, что есть истина, а что нет.

Всё это я говорю к тому, что вся вселенная является не механической, а духовной; соответственно происхождение жизни также имеет духовные истоки, а не логические. Есть такие божественные существа - Носители Жизни (http://tmrussia.org/ru/introduction/glossary.html#М), которые имплантируют жизнь на планетах, имеющих для этого условия: для одной из многих разновидностей форм жизни. А форм жизни неисчислимое множество.

А вот тут уместен логический вопрос: в чём смысл зарождения жизни на многочисленных планетах? Ответ очень прост: эти планеты можно назвать своего рода «инкубаторами» душ, начинающие свою жизнь в одной из планетарных форм, которые (далее это важно) способны верить в Бога, любить Его, и через свою веру сохранить свою потенциально бессмертную жизнь. Став духовным существом, и пройдя обучение, эта личность осваивает бескрайний космос. Работы там много (если сказать так очень упрощенно).

Род:

drug3101
УДАЛЕН

Сообщений: 3

3. « Сообщение №23033, от Май 02, 2011, 06:36:16 PM»

Духовные подходы основаны в своем большинстве на чудесах, описание этих чудес зачастую тоже не сложное - ты должен верить и все. Я в своей жизни не увидел пока что ни одного. Все что происходит вокруг - можно описать, понять и повторить. А частицы бога и носители жизни - покажите хоть одного носителя, я свое мнение изменю.

Род:

Godwin
УДАЛЕН

Сообщений: 2

4. « Сообщение №23034, от Май 02, 2011, 08:26:53 PM»

Наш сознательный разум находится под огромным влиянием пяти чувств, поэтому нетрудно понять, почему мы приходим в замешательство, если пользуемся исключительно им для получения ответов на свои вопросы. Рассматривать ситуацию и оценивать информацию, основываясь лишь на выводах сознательного разума, означает рассматривать следствие вместо причины.

Попробуйте ответить самому себе: что является для вас неоспоримым доказательством?

Род:

drug3101
УДАЛЕН

Сообщений: 3

5. « Сообщение №23035, от Май 02, 2011, 08:34:39 PM»

Чтобы ответить на Ваш вопрос полноценно, обьясните значение следствия и причниы в Вашем понимании. А самое главное какое отношение эти понятия, в Вашем понимании, имеют к результату.

Род:

nan

Имеет права полного администратора сайта

- админ

Сообщений: 12229

E-Mail

6. « Сообщение №23037, от Май 02, 2011, 08:45:23 PM»

>>только данный вариант развития событий дает ответы (трезвые и без чудес) на вопросы и неувязки которые возникли у меня.

Это что за Истина такая? Если ты не значешь других ответов или тебе кажется верным твой единственный, то это вовсе не дает тебе права делат ьтакие утверждения. Так говорят очено наивные дети. Или люди по уши подсевшие на любимую Истину.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

7. « Сообщение №24369, от Сентябрь 13, 2011, 08:28:55 AM»

Предлагаю довольно наглядную презентацию по наиболее ранним этапам возникновения жизни. Она может быть понятна и интересна школьникам, студентам и всем интересующимся этой проблемой. http://ifolder.ru/25713142
В презентации кратко и наглядно систематизирован материал, изложенный ранее в моих автопубликациях.

Род:

nan

- админ

Сообщений: 12229

E-Mail

8. « Сообщение №24372, от Сентябрь 13, 2011, 04:51:58 PM»

Презентация показалась добротной и очень полезной, но сразу представляю, как убивают термины, которые способны остановить интерес неискушенного человека. Очень важно суметь или тут же кратко прояснить, что они означают или постараться обойтись более общепонимаемыми словами. Этих терминов немного, например, в самом первом кадре - убойно будет восприниматься: "каталитической", особенно - "автотрофная", с натяжкой можно проглотить "метаболизма".

Мне кажется, стоит первым кадром анонсировать все в понятных словах или сразу предупредить, что это - междисциплинарная популяризация, которая может потребовать сверки со словарем некоторых терминов в контексте молекулярной биологии.

А вообще даже в таком виде презентация ценна и можно разместить файл на самом сайте (скачка с того файлообменника довольно неудобна).

На 58 слайде - погрешность форматирования.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

9. « Сообщение №24378, от Сентябрь 14, 2011, 08:35:48 AM»

Спасибо за ценные замечание. Все рекомендованные правки сделал. Иcправил также замеченные опечатки, ошибки, поправил анимацию, добавил одну цитату и чуть нагляднее сделал один вывод.
В общем выкладываю более отшлифованную версию (предыдущую версию тоже долго шлифовал и показывал критикам, но это - процесс долгий).
Выкладываю пока на ifolder, так как не знаю, как выложить её на сайте (у файла большой объём): http://ifolder.ru/control/?file_id=25733542&code=639f398c4041ed5aa72f105c6abd54f7

Род:

nan

- админ

Сообщений: 12229

E-Mail

10. « Сообщение №24379, от Сентябрь 14, 2011, 09:23:02 AM»

Еще бы страшное слово "абиогенный" прояснить в скобках: "небиологический" или "без участия организмов" :)

Ссылка на текущий вариант презентации >>

Благодарность от: LUCA

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

11. « Сообщение №24381, от Сентябрь 14, 2011, 09:33:23 AM»

nan, если считаешь нужным, то делай такого рода правки.
Сам с трудом удержался и не написал "хемосинтез" (заменил понятными словами).

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

12. « Сообщение №24384, от Сентябрь 14, 2011, 01:34:07 PM»

LUCA, спасибо за презентацию, очень интересно!
Свои комментарии постараюсь написать ближе к концу недели.
Кстати, я недавно оставил ещё несколько комментариев к твоим статьям на этом сайте, будет время, погляди.

Род:

Palarm
Имеет права полного администратора сайта

- админ

Сообщений: 2761

13. « Сообщение №24392, от Сентябрь 14, 2011, 04:18:02 PM»

Luca, ну ты даешь! Напомнило очень любимый в детстве цикл короткометражек "Хочу Все Знать!". Респект тебя и уважуха. Немногие головастики готовы спуститься со своего олимпа чтобы на пальцах объяснить ключевые моменты современных представлений науки обывателям.

Сделаю наглую заявку на подобный буклет от Nan по поводу работы сознания, происхождения мозга и т. д.

Я вообще думаю, что самые правильные обучалова должны строиться по схеме древовидных ссылок: от ключевых моментов двигаясь все глубже вниз добираешься до самой нижней черепахи - насколько хватит терпения читать. И тогда даже самый ленивый может ухватить суть. Но к сожалению обычно строится наоброт: сначала долгое, нудное растолковывание терминологии, базовых понятий - и только потом объяснение. В итоге многие бросают читать, так ничего и не поняв.

А по буклету Luca даже тетя Фрося поймет, что в свете новейших представлений о происхождении жизни есть существенные основания утверждать, что первые живые организмы были совершено не похожи на современные простейшие одноклеточные - стало быть рассуждать о том как ураган пролетая над помойкой собрал самолет - не по теме.

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: LUCA

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

14. « Сообщение №24397, от Сентябрь 15, 2011, 08:59:56 AM»

автор: Combinator сообщение 24384

Кстати, я недавно оставил ещё несколько комментариев к твоим статьям на этом сайте, будет время, погляди.

Посмотри один мой ответ к твоему комментарию к статье "Автотрофное..."

Род:

minski
Имеет права модератора этой темы

Infra Real

Сообщений: 1340

15. « Сообщение №24398, от Сентябрь 15, 2011, 12:00:39 PM»

LUCA, я с трепетом смотрю твою презентацию - и с ужасом понимаю, что могу ухватить лишь поверхностную суть. Единственное, чем могу выразить своё уважение к проделанной тобой работе - это указать на описку в слове архаичные на стр.50. Ща дочитаю до конца.

стр.52 - транспортная, комплексы

стр.59 - служивших

стр. 63 - РНК-репликации

Благодарность от: LUCA

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

16. « Сообщение №24399, от Сентябрь 15, 2011, 12:54:59 PM»

автор: minski сообщение 24398

могу ухватить лишь поверхностную суть

Так спрашивай до мельчайших деталей.
Логика построения, на которой основана презентация - следующая.
Самое базовое положение - жизнь, в которой роль гена играла РНК, но не ДНК - считается наиболее обоснованным фактом.
Здесь ситуация как с частицей Хиггса - никто мира РНК не видел, но на предположении его существования слишком многое основано.

Большой пласт, которого здесь не касаюсь - это особенности самого мира РНК. Одной теме, связанной с происхождением кодируемого белкового синтеза посвящено тысячи статей в научных журналах и более десятка монографий. Это - отдельная тема, здесь никак не затронутая.
Зато здесь затронут вполне конкретный момент - что мы можем предполагать относительно событий, предшествовавших миру РНК.

Спасибо за замечания.

Род:

minski
Имеет права модератора этой темы

Infra Real

Сообщений: 1340

17. « Сообщение №24400, от Сентябрь 15, 2011, 02:41:14 PM»

LUCA, меня сразу ставит в тупик вопрос "что было первым - метаболизм или ген", именно из-за моей неосведомлённости. Метаболизм, как я понял - это процесс, а ген - это уже какой-то результат процесса. И вот тут я уже зависаю - как их сравнивать? Ещё раз извини за такие мои вопросы.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

18. « Сообщение №24404, от Сентябрь 15, 2011, 10:49:45 PM»

Посмотри один мой ответ к твоему комментарию к статье "Автотрофное..."

Ок, спасибо, я его сразу и не заметил!
Ответил там же.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

19. « Сообщение №24406, от Сентябрь 16, 2011, 07:54:11 AM»

автор: minski сообщение 24400

Слово "ген" в самом общем смысле обозначает эволюционно изменчивый материальный носитель наследственной информации, то есть такой объект, структура которого предопределяет развитие каких-то признаков в живых организма.
В узком, но более распространённом смысле ген - это полимерная молекула, которая фактически функционирует как текст - носитель наследственной информации. Буквы в тексте - это мономеры полимера. В РНК - это аденин, гуанин, урацил и цитозин.

В осовременненном варианте гипотезы происхождения геторотрофов (организмов, питающихся готовой органикой, но не способных её самостоятельно синтезировать из неорганических веществ) из первичного бульона наиболее общепринятой является точка зрения, согласно которой первым геном была или молекула РНК, или какая-то другая более простая полимерная молекула, на основе которой произошли (переняли эстафету как информационные носители). Например, не рибонуклеиновая кислота, которая включает довольно сложный оптически активный изомер рибозы, а более простая пептид-нуклеиновая кислота. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%B4%D0%BE-%D0%BD%D1%83%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%8B

Однако вопрос об абиогенном синтеез даже более простых кандидатов на роль первого полимерного гена остаётся очень туманным.

Поэтому альтернативой является рассмотрение уже сформировавшейся более-менее стабильной сети из химических реакций, в которой синтезировались и накапливались какие-то органические молекулы, давшие начало новым катализатором, и в конечном счёте нуклеотидам и РНК.

С большой степенью уверенностью можно считать, что рибонуклеотидные производные были на каком-то этапе ключевыми компонентами метаболизма, поскольку таковыми они остались и сейчас - АТФ, НАД, НАДФ, ФАД, кофермент А и др.

В пользу такой умозрительной точки зрения говорят разные группы фактов:
- расположение промежуточного метаболизма в основе биохимической сети (все остальные вещества ситнетизируются в конечном счёте из его компонентов
- возможность синтеза некоторых реакций промежуточного метаболизма железо-серными белками и даже их минеральными аналогами
- ключевая роль нуклеотидных кофакторов в современном метаболизме
и др.

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: minski

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

20. « Сообщение №24457, от Сентябрь 18, 2011, 09:46:21 PM»

LUCA, мои вопросы и комментарии по твоей презентации см. ниже.

Слайд 4.

Что было первым – метаболизм или ген?
==============
На мой взгляд, ошибочна сама постановка вопроса (хотя его именно так часто и формулируют). Без гена (генетической памяти) невозможна адаптация и (в более широком плане) эволюция, в свою очередь, без метаболизма невозможно сохранение генов и их репликация. На мой взгляд, с самого начала они должны были появиться (хотя бы в зачаточном состоянии) и эволюционировать вместе.

Слайд 9.

Здесь хотелось бы пояснений, при каких предположениях относительно внешней среды подсчитаны указанные данные? Например, приведённое минимальное число генов в клетке явно относится к симбиотам, что, на мой взгляд, не совсем корректно.

Слайд 24.

Мне кажется, третий пункт для большей ясности можно чуть-чуть подправить следующим образом:
==============
Однако эти ферменты, в свою очередь, тоже синтезируются ферментами. Откуда взялись первые ферменты?

Слайд 33.

Просто любопытный факт - у архей в обратном цикле Кребса вместо RuBisCO используется АМФ.

Слайд 38.

В присутствии металло-серных катализаторов возможны:
Абиогенная фиксация углекислого газа...
==================

Я правильно понимаю, что абиогенная фиксация CO2 возможна лишь на основе более сложных органических молекул типа С2OS на рис. b ? Если да, то насколько реалистичен абиогенный синтез этих молекул в больших масштабах?

Слайд 45.

Ключевой особенностью этой сети является обязательное наличие в ней нуклеотидных кофакторов
=====================

Я правильно понимаю, что кроме нуклеотидных кофакторов в этих циклах (в их сегодняшнем варианте) необходимы так же белковые ферменты?

Слайд 47.

Такое освоение химического ландшафта методом проб и ошибок может привести к появлению веществ, катализирующих важные этапы цикла, благодаря чему повысится эффективность использования энергии"
=====================
Не очень понятно, как этот вывод следует из предыдущего текста. Например, каким образом метод проб и ошибок может работать в условиях, когда система не имеет памяти? То есть, для наглядности, хотелось бы, например, представить, за счёт чего может повыситься эффективность использования энергии в той же условной системе из прохудившегося шланга, вытекающей из него воды и колодца (для конкретности можно условно представить, что в зависимости от ланшафта местности вода может вращать расположенные на склоне мини-турбины, вырабатывающие энергию, за счёт чего можно слегка менять рельеф местности, как система может "научиться" регулировать рельеф так, что бы максимизировать выработку электричества, по моему, без обратной связи
в той или иной форме это невозможно).

Слайд 49.

Его абиогенный аналог в горячих источниках катализируется металло-серными кристаллами
=====================

Я бы уточнил, что речь, на сколько я понимаю, идёт лишь об аналоге, использующем на входе CO

Слайд 52.

Получены искусственные железо-серные и Fe,Ni,S-комплексы, способные осуществлять аналогичную реакцию
======================

Вопрос - а что является источником свободной энергии для таких комплексов (аналогом энергии фотона при фотосинтезе)?

Слайд 56.

Опять немного позанудствую.

Чем катализируется реакция CO2 -> CO на этом слайде?

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

21. « Сообщение №24460, от Сентябрь 19, 2011, 07:55:52 AM»

автор: Combinator сообщение 24457

На мой взгляд, ошибочна сама постановка вопроса (хотя его именно так часто и формулируют). Без гена (генетической памяти) невозможна адаптация и (в более широком плане) эволюция, в свою очередь, без метаболизма невозможно сохранение генов и их репликация. На мой взгляд, с самого начала они должны были появиться (хотя бы в зачаточном состоянии) и эволюционировать вместе.

Под геном в данном случае понималась полимерная молекула (это видно из рисунка), типа РНК или какого-то другого полимера.
Наследственной инофрмацией может быть не только структура полимера (некая оцифровка генома в виде относительно контекстно независимой последовательности символов - мономеров), но и сама структура метаболической сети - для этого есть своё обозначение "конформационный геном" (см. статью "Что было первым метаболизм или ген"). Так что различие в данном случае ВПОЛНЕ ЧЁТКО ФОРМУЛИРУЕТСЯ.

Конечно были ситуации ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ. Например рибонуклеотидные кофакторы - уже часто ДИнуклеотиды. Далее возникают три-, тетра-, пента - и т.д. олигонуклеотиды. И постепенно формуируется тот самый полимерный геном.
В данном случае важна постановка вопроса - как именно кодировалась наследственная информация.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

22. « Сообщение №24461, от Сентябрь 19, 2011, 08:01:20 AM»

автор: Combinator сообщение 24457

Например, приведённое минимальное число генов в клетке явно относится к симбиотам, что, на мой взгляд, не совсем корректно.

C чего это Вы взяли, что подсчёт проводился для симбиотов. Эти данные взяты на основе анализа сопоставления геномов эволюционно сильно удалённых организмов с наименьшим геномом - выявлением их коровой части. Было сделано несколько независимых исследований. В одной из первых работ - на основе сравнения граммположительной M. genitalium, кодирующей 468 генов с геномом грамотрицательной бактерии H. influence, кодирующим 1073 белка. Эти бактерии предположительно эволюционировали от общего прtдка 1,5-2 миллиарда лет назад. В результате сравнение этих двух геномов выявлено 240 ортологов. К этому минимальному набору генов они добавили еще 16 существенных неортологичных генов. В результате в минимальный набор было включено 256 генов.
В последующих работах это число было чуть подкорректировано.
В работе чётко указаны вещества, которые должны обеспечивать этот минимум, равно как и реально существующий организм с минимальным геномом.
автор: Combinator сообщение 24457

Мне кажется, третий пункт для большей ясности можно чуть-чуть подправить следующим образом:
==============
Однако эти ферменты, в свою очередь, тоже синтезируются ферментами. Откуда взялись первые ферменты?

Принято, так и сделал, равно как исправил опечатки.
автор: Combinator сообщение 24457

Просто любопытный факт - у архей в обратном цикле Кребса вместо RuBisCO используется АМФ.

Это шутка? Ни в окислительном, ни в восстановительном цикле Кребса НЕ используется рибулозобисфосфат-карбоксилаза. Вы путаете с пентозофосфатным циклом. А статью про это я видел.
автор: Combinator сообщение 24457

Ключевой особенностью этой сети является обязательное наличие в ней нуклеотидных кофакторов
=====================

Я правильно понимаю, что кроме нуклеотидных кофакторов в этих циклах (в их сегодняшнем варианте) необходимы так же белковые ферменты?

Да.
В опытах половину реакций восстановительного цикла Кребса удалось осуществить с помощью минеральных катализаторов. Это тоже факт.
автор: Combinator сообщение 24457

Не очень понятно, как этот вывод следует из предыдущего текста. Например, каким образом метод проб и ошибок может работать в условиях, когда система не имеет памяти?

Ответ был дан выше. Ошибочно считать, будто система не имеет памяти. Само присутствие продуктов циклов, дающих катализаторы УЖЕ обеспечивает ту самую наследcтвенную память.

автор: Combinator сообщение 24457

Его абиогенный аналог в горячих источниках катализируется металло-серными кристаллами
=====================

Я бы уточнил, что речь, на сколько я понимаю, идёт лишь об аналоге, использующем на входе CO

Я бы не стал это уточнять. СО находится в динамическом равновесии с СО2.

автор: Combinator сообщение 24457

Получены искусственные железо-серные и Fe,Ni,S-комплексы, способные осуществлять аналогичную реакцию
======================

Вопрос - а что является источником свободной энергии для таких комплексов (аналогом энергии фотона при фотосинтезе)?

Вопрос поставлен верно. Я ограничился общими фразами - источником является окисление некоторых неорганических веществ, как у современных хемосинтетиков.
Но, что касательно механизма - слишком много белых пятен и слишком не простое объяснение.
Кратко - по мнению Рассела и К. - рециркуляция двухвалентного железа.
По его же мнению запасание энергии перед непосредственным использованием - в виде фосфатов и электрохимического градиента водорода в порах в горячих щелочных источниках.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

23. « Сообщение №24463, от Сентябрь 19, 2011, 08:44:20 AM»

Опять немного позанудствую.
Чем катализируется реакция CO2 -> CO на этом слайде?

Дело в том, что количество потенциальных катализаторов ОЧЕНЬ большое. Достаточно посмотреть литературу, поэтому вопрос не уточняется, хотя наличие и диоксида и оксида трудно подвергнуть сомнению (оба этих газа присутствуют в глубоких слоях литосферы:

автор: Combinator сообщение 24457

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

24. « Сообщение №24466, от Сентябрь 19, 2011, 10:53:59 AM»

автор: LUCA сообщение №24460

Наследственной инофрмацией может быть не только структура полимера (некая оцифровка генома в виде относительно контекстно независимой последовательности символов - мономеров), но и сама структура метаболической сети - для этого есть своё обозначение "конформационный геном" (см. статью "Что было первым метаболизм или ген").

На мой взгляд, реальная способность "конформационного генома" служить основой для дарвиновской эволюции неочевидна. В частности, генетическая информация дискретна, что обеспечивает возможность копирования всей системы "один в один", точечные мутации, когда меняется лишь строго определённая часть кода, без затрагивания остальной части гена и т.д. и т.п. В общем, мне кажется, что автору (Шапиро) хорошо было бы поставить натурный эксперимент, или хотя бы создать абстрактную компьютерную модель, демонстрирующую возможнось прогрессивной эволюции в системе, аналогичной условному набору ячеек с железно-серными перегородками. Если результат будет положительным, количество сторонников данной теории, я думаю, сразу возрастёт.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

25. « Сообщение №24467, от Сентябрь 19, 2011, 11:06:01 AM»

автор: Combinator сообщение 24466

хорошо было бы поставить натурный эксперимент, или хотя бы создать абстрактную компьютерную модель, демонстрирующую возможнось прогрессивной эволюции в системе, аналогичной условному набору ячеек с железно-серными перегородками.

Вообще-то математические модели с комьютерными экспериментами проводились где-то, начиная с 70-х годов прошлого века. Работы Эйгена, Шустера. И в настоящее время то и дело можно встретить новые публикации по моделированию такого рода вещей с отборами. Фишка в том, что Эйген и др. уже давно показали, что гиперциклы (циклы высоких порядков) могут конкурировать между собой за ресурсы и отбираться. Эти гиперциклы напрямую не привязаны к полимерному геному.
Конкурирующие сети реакций, дающих автокаталитический эффект можно наблюдать например, в реакции Бутлерова:

В советское время эту реакцию дотошно изучали, пытаясь приспособить для получения искуственной пищи, в том числе и для космонавтов. Малейшее отклонение в начальных условиях полностью предопределяет (то есть несёт информацию - то, что мы и называем конформационным геномом) направление путей синтеза большого количества сахаров.
При наличии различной смеси исходных сахаров реакция идёт совершенно по разному - и всё благодаря возникновению автокаталитической цепи.
Реакция Бутлерова - это конечно модель, а не прообраз эволюции метаболических сетей.
Но дело в том, что условия протекания многих реакций, которые могли бы рассматриваться как существенные для протекания архаинчых метаболических циклов открыты относительно недавно - в последние лет 15. Так что информация по этому вопросу будет расти.

Формально цепь химических реакций можно рассматривать как работу фермента - схема почти такая же и формально выглядит сходной.

Полимерный геном - это разновидность катализатора, дающего автокаталитическую петлю. Но он может быть представлен и неполимерными молекулами.
Иногда для вариабельности параметров сети бывает достаточно изменять только один параметр - мономер, химически модифицировать, в частности превратить в олигомер.

Но формально это - очень сходные вещи. Просто у полимерного генома больше возможности для вариабельности.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

26. « Сообщение №24470, от Сентябрь 19, 2011, 12:03:49 PM»

LUCA, предлогаю всё же определиться, как к друг другу обращаться, на ты или на вы. Мне, в принципе, всё равно, но раз администрация форума просит на "ты", наверное, лучше следовать рекомендациям (типа, в чужой монастырь со своим уставом не ходят). Но если тебе комфортнее на вы, то я тоже не против, мне, в принципе, всё равно.

автор: LUCA сообщение 24461

C чего это Вы взяли, что подсчёт проводился для симбиотов.

Просто, по моим сведениям, минимальный набор свободноживущей бактерии составляет 1354 гена (бактерия Pelagibacter ubique). Кстати, обе названные в вашем посте бактерии являются симбиотическими.

Соответственно, если в фразе
наименьшие известные клетки = 454 генов
действительно имеются в виду свободноживущие бактерии, хотелось бы знать название этого штамма.

автор: LUCA сообщение №24461

Да, извиняюсь, писал по памяти, и перепутал с циклом Кальвина, типа оба на букву К.

В общем, из-за того, что у меня нет систематического образования в этой области вышел конфуз, ещё раз извини.

автор: LUCA сообщение №24461

Я более подробно выразил свои сомнения в предыдущем посте. Дело во многом упирается в то, что конкретно подразумевается под памятью. В принципе, обсуждение этого вопроса можно перенести в обсужднение твоей статьи "Что было первым метаболизм или ген"

автор: LUCA сообщение №24461

Я бы не стал это уточнять. СО находится в динамическом равновесии с СО2.

Это понятно, но при каких концентрациях? Это ведь тоже очень важно. Например, в современной атмосфере равновесие достигается при превалировании CO2 над CO на чудовищные порядки величины. С другой стороны, есть основания пологать, что всё начиналось именно с более простого варианта с CO на входе, так как в том же ацетатном цикле всё равно на первых шагах CO2 трансформируется в CO.

автор: LUCA сообщение №24461

Кратко - по мнению Рассела и К. - рециркуляция двухвалентного железа.
По его же мнению запасание энергии перед непосредственным использованием - в виде фосфатов и электрохимического градиента водорода в порах в горячих щелочных источниках.

А у него описан конкретный механизм абиогенного запасения (и извлечения) энергии в фосфатах в данных циклах? Что касается механизма с градиентом водорода - есть серьёзные основания пологать, что натриевые АТФ синтазы предшествовали протонным, и изначально мембраны были непроницаемы для ионов водорода. См., например: http://inner-trip.livejournal.com/14604.html

Род:

Psina
Scorcher God

Сообщений: 401

27. « Сообщение №24471, от Сентябрь 19, 2011, 12:45:06 PM»

автор: drug3101 сообщение №23030

Существовала, вполне вероятно, что и сейчас существует цивилизация, которая все это и организовала. Миллионы лет назад прилетели они к земле, увидели хорошие условия для жизни (возможно они эти условия и создали, но это трудно доказать или опровергнуть) и закинули простейший генетический код.

А эти-то из чего взялись? Им кто генетический код подкинул?

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

28. « Сообщение №24472, от Сентябрь 19, 2011, 12:53:55 PM»

автор: LUCA сообщение №24463

В глубоких слоях литосферы совсем другие условия (очень большие температуры и давления). Вряд ли жизнь могла зародиться там. А в условиях вблизи поверхности Земли реакция CO2 -> CO + O требует подвода существенной энергии. Если абиогенных катализаторов этой реакции при "нормальных" условиях действительно много, приведи ссылку на реакцию с хотя бы одним из них, плиз. Думаю, что всё не так просто. Вот, например, фраза из статьи Рассела в журнале American Scientist за 2006 год:

Only one link in this chain of inductive reasoning remains to be achived: demonstration of an inorganic means of reducing CO2 to CO.

Насколько я понимаю, за прошедшие 5 лет ситуация в этом плане не изменилась.

Кстати, LUCA, в обсуждении гипотезы термофильного происхождения жизни я оставил комментарий по поводу твоей статьи про симметрии генетического кода.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

29. « Сообщение №24480, от Сентябрь 19, 2011, 08:36:04 PM»

автор: LUCA сообщение №24467

Фишка в том, что Эйген и др. уже давно показали, что гиперциклы (циклы высоких порядков) могут конкурировать между собой за ресурсы и отбираться.

Да, я знаю, но, по, большому счёту, в этом нет ничего принципиально нового, имхо. В принципе, понятно, что в любой открытой химической системе (например, в атмосфере любой планеты) равновесие устанавливается в результе конкуренции разных химических процессов, и в итоге там остаются доминировать лишь наиболее устойчивые из них.

автор: LUCA сообщение №24467

Реакция Бутлерова - это конечно модель, а не прообраз эволюции метаболических сетей.
Но дело в том, что условия протекания многих реакций, которые могли бы рассматриваться как существенные для протекания архаинчых метаболических циклов открыты относительно недавно - в последние лет 15. Так что информация по этому вопросу будет расти.

Подождём, конечно, но 15 лет, на мой взгляд, это не так уж и мало...

автор: LUCA сообщение №24467

Полимерный геном - это разновидность катализатора, дающего автокаталитическую петлю. Но он может быть представлен и неполимерными молекулами.

Я не согласен, что полимерный геном это лишь разновидность катализатора. Геном, это, в первую очередь, память, позволяющая живой системе запоминать (а потом выбирать) правильный порядок действий в той или иной ситуации, без чего в принципе невозможна активная адаптация и стремление к самосохранению, отличающие живые системы от неживых. У химических циклов нет памяти.
Давай рассмотрим конкретный пример. Предположим, система попадает в условия с повышенной температурой окружающей среды. Живая система после серии генетических мутаций может найти решение в виде создания белка теплового шока, заставляющего белки принимать правильную корнфигурацию даже в условиях тепловых помех. Химическая система, очевидно, тоже как то приспособится к новым условиям, подстроив под них свои химические циклы. Пусть после этого ситуация вернулась в норму, а потом температура опять повысилась. Для химической системы, не имеющей памяти, ничего не изменилось. Она опять "с нуля" будет искать устойчивое равновесие, и в конце концов его найдёт в той же, или отличной от прошлого раза конфигурации. Но, в любом случае её поведение будет статистически неотличимо от поведения в прошлый раз. Эксперимент можно повторять хоть тысячу раз - химическая система так ничему и не научится, она будет эквивалетна самой себе, такой, какой она была в самом начале. Совершенно иная ситуация будет для системы с памятью. У неё остался записанный в геноме опыт в виде гена белка теплового шока. Стало быть, её поведение будет уже другим, она сможет быстрее садаптироваться к повышению температуры, случайно начав экспрессию заранее запасённого белка теплового шока. Более того, если раз за разом помещать её в условия повышенной температуры, она, вероятно, постепенно научится включать экспрессию нужного протеина не методом случайного тыка, а в результате срабатывания специального рецептора повышенной температуры и т.д. Другими словами, система будет постепенно эволюционировать за счёт аккумуляции информации из внешей среды.
Я лично не могу представить, как эволюция подобного рода может быть реализована на основе химических циклов, но если у тебя есть идеи по этому поводу, давай обсудим.

« Последнее редактирование: 2011-09-20 09:32:05 Combinator »

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

30. « Сообщение №24487, от Сентябрь 20, 2011, 12:21:33 PM»

автор: Combinator сообщение 24470

Это то же самое, что назвать возбудителя сифиласа симбионтом.
Просто возбудителя мочеполовой системы язык как-то не поднимается называть симбионтом.

автор: Combinator сообщение 24472

В глубоких слоях литосферы совсем другие условия (очень большие температуры и давления). Вряд ли жизнь могла зародиться там.

Не вижу причин для такого пессимизма, поскольку в таких условиях жизнь не просто существует, а фактически процветает (биомасса в литосфере сравнима с биомассой наземной и водной).автор: Combinator сообщение №24480

Я не об этом писал. Дело не в устойчивости самой по себе, а в отборе. Напомню, что речь шла о конформационном геноме, которого, якобы не может быть. В качестве контрпримера привёл реакцию Бутлерова.
В примере с реакцией Бутлерова уже писал, что отбираются циклы не столько потому, что они более устойчивые (это конечно важно), но прежде всего потому, что в начальных условиях уже содержалась информация в виде отдельных первичных продуктов. Измени эти интермедиаты и эволюция системы пойдёт по другому пути (быть может пересекающемся, а может и нет с альтернативными). Реакция Бутлерова - это конкретный пример реально существующей системы, в которой уже содержится иноформация, дающая возможность для отбора.

Это конкретный реально существующий пример системы циклических реакций с памятью, которую ты умозрительно отрицаешь.
автор: Combinator сообщение 24480

Эксперимент можно повторять хоть тысячу раз - химическая система так ничему и не научится, она будет эквивалетна самой себе, такой, какой она была в самом начале.

Те кто исследовали реакцию Бутлерова, "не знали об этом". Памятью для циклов является наличие интермедиатов, дающих автокаталитические петли, полимерный геном - лишь частный пример, в случае которого возможно увеличение потенциала изменчивости.
Оба этих вида информации всегда сосуществовали, да и существуют реально сейчас в живых организмах.

То же самое и в моделях Эйгена - главное в них - это не то, что она показал, что гиперцикличность увеличивает эффективность отбора, и не то, что он связал размер генома со скоростью ошибок при копировании. Главное - как раз то, что там показано наличие этой памяти (информации), без привязки к полимерности генома.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

31. « Сообщение №24488, от Сентябрь 20, 2011, 12:43:41 PM»

автор: Combinator сообщение 24480

Я не согласен, что полимерный геном это лишь разновидность катализатора.

Я где-то писал слово "лишь"? Принципиальная схема в автокаталитичности, которая может выполняться без обятательной привязки к полимерности молекулы.
Аналогия здесь очень простая.
Метаболические сети - это аналоговые устройства. Они реально работают. Реально эволюционируют. Но потенциал их изменчивости более ограничен, по сравнению с потенциалом изменчивости структуры полимера (сети с большим количеством ответвлений и интермедиатов хотя и возможны, но с увеличением их сложности труднее их осуществление воспроизовдства). То есть существует потолок сложности для метаболических организмов.
Равно как и по сравнению с миром ДНК гипотетические РНК-организмы также обладают очень малым (практически ничтожным) потенциалом сложности.
РНК мир по-видиому занимал по такого рода показателям промежуточное положение.
На мой взгляд, многие сторонники мира РНК даже не столько преувеличивают, сколько недооценивают вклад этой конформационной части генома.

ДНК лишь позволила значительную часть информации передавать с низким уровнем ошибок, что и дало потенциал для усложнения.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

32. « Сообщение №24489, от Сентябрь 20, 2011, 04:42:08 PM»

автор: LUCA сообщение №24487

Это то же самое, что назвать возбудителя сифиласа симбионтом.
Просто возбудителя мочеполовой системы язык как-то не поднимается называть симбионтом.

Для меня критерий достаточно прост - может ли бактерия жить и размножаться вне тела хозяина.

автор: LUCA сообщение №24487

Ты писал про глубокие слои литосферы. А жизнь всё же по большей части концентрируется в её верхних слоях.

автор: LUCA сообщение №24487

В примере с реакцией Бутлерова уже писал, что отбираются циклы не столько потому, что они более устойчивые (это конечно важно), но прежде всего потому, что в начальных условиях уже содержалась информация в виде отдельных первичных продуктов. Измени эти интермедиаты и эволюция системы пойдёт по другому пути (быть может пересекающемся, а может и нет с альтернативными). Реакция Бутлерова - это конкретный пример реально существующей системы, в которой уже содержится иноформация, дающая возможность для отбора.

Это конкретный реально существующий пример системы циклических реакций с памятью, которую ты умозрительно отрицаешь.

Я понимаю, что протекание реакции Бутлерова очень чуствительно к небольшим изменениям внеших условий. Но ведь и траектория шарика, скатывающегося с вершины холма, тоже может быть очень чувствительна к небольшим изменениям его рельефа и крохотным вариациям начального положения шарика. И в том и в другом случае эволюция системы определяется начальными условиями, но, по моему, это далеко не эквивалентно утверждению, что у системы есть память. Если ты не согласен, то можешь ли "на пальцах" объяснить, как устроена память химических реакций? Например, память систем с явлениями намагничивания обеспечивается эффектом гистерезиса, а есть ли аналоги подобного явления в химических циклах?

автор: LUCA сообщение №24487

Те кто исследовали реакцию Бутлерова, "не знали об этом".

В каком смысле? Разве реакция Бутлерова обратима?

автор: LUCA сообщение №24487

Памятью для циклов является наличие интермедиатов, дающих автокаталитические петли, полимерный геном - лишь частный пример, в случае которого возможно увеличение потенциала изменчивости.

Я правильно понимаю, что память химической системы основана на том, что если её перевести из состояния с внешними условиями A в состояние внешними условиями B, а потом вернуть обратно внешние условия A, то система не будет эквивалентна самой себе в исходном состоянии, так как при тех же внешних условиях у неё будет отличаться состав интермедиатов химических реакций?

автор: LUCA сообщение №24487

То же самое и в моделях Эйгена - главное в них - это не то, что она показал, что гиперцикличность увеличивает эффективность отбора, и не то, что он связал размер генома со скоростью ошибок при копировании. Главное - как раз то, что там показано наличие этой памяти (информации), без привязки к полимерности генома.

Возможно, я что-то упустил или недопонял в его работах. Если не сложно, не мог бы ты дать ссылку на какую-нибудь его работу, где демонстрируется возможность появления памяти в абиогенных химических системах?

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

33. « Сообщение №24496, от Сентябрь 20, 2011, 11:18:14 PM»

автор: LUCA сообщение №24488

Аналогия здесь очень простая.
Метаболические сети - это аналоговые устройства. Они реально работают. Реально эволюционируют. Но потенциал их изменчивости более ограничен, по сравнению с потенциалом изменчивости структуры полимера (сети с большим количеством ответвлений и интермедиатов хотя и возможны, но с увеличением их сложности труднее их осуществление воспроизовдства). То есть существует потолок сложности для метаболических организмов.

Я бы сказал, что проблема метаболических сетей не столько в потенциале их изменчивости, сколько именно в их аналоговости. В отличии от дискретных схем аналоговые системы при многократном реплицировании очень быстро деградируют, теряя заложеннную в них информацию. Можно 1000 раз переписать фильм на DVD с одного диска на другой и в конце цепочки он ничуть не изменится. Если же попробовать провести аналогичную операцию с фильмом на видеокассете, то после тысячи последовательных операций копирования на выходе цепочки вряд ли вообще можно будет понять, что происходит на экране.
Достаточно наглядное изложение искажения информации в аналоговых системах так же изложено в классической книге Турчина "Феномен науки. Кибернетиченский подход к эволюции": http://refal.net/turchin/phenomenon/chapter01.htm
(см. раздел 1.5. - Надежность дискретных систем).

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

34. « Сообщение №24498, от Сентябрь 21, 2011, 07:55:52 AM»

автор: Combinator сообщение 24489

Ты писал про глубокие слои литосферы. А жизнь всё же по большей части концентрируется в её верхних слоях.

Вообще-то в как раз в горячих зонах жизнь концентрируется. То есть ситуация обратная.
Концентрация жизни в горячих источниках хорошо известна + описанное сгущение жизни в глубоких слоях океанического дна (на глубине более километра с температурой, близкой к 100 С). См. для примера график распределения количества клеток на кубический см. с глубиной - пик приходится на глубокий слой с температурой, близкой к 100 С. http://elementy.ru/news/430738

Неплохо эти ньюансы описаны в моногорафии, вышедшей на русском языке, "Оборин А.А. Рубинштейн Л.М., Хмурчик В.Т., Чурилова Н. Концепции организованности подземной биосферы. Екатеринбург. УрО РАН, 2004@

автор: Combinator сообщение 24489

Для меня критерий достаточно прост - может ли бактерия жить и размножаться вне тела хозяина.

Хотя критерий сформулирован верно, но ты явно недооцениваешь роль особых условий.
Поясню. 99% видов бактерий не культивируются. Не смотря на очень немаленькие усилия.
Я вот пытался повысить долю культивируемых почвенных бактерий (добавлял в среду экстракты разных почв) и то повысил только в 3 раза долю культивируемых бактерий.

Дело в тех самых особых условиях. Не вижу противоречия с конктекстом. Речь шла об оценке минимального генома (метаболома), для которого в наиболее благоприятных специфических условиях ещё возможно длительное воспроизведение бактерии.

А не для бактерии Pelagibacter ubique, чья биомасса в океане превосходит биомассу всех рыб вместе взятых. Другими словами, сформулировав верно критерий, ты его подменяешь требованием к широким условиям, игнорируя роль особых условий - один из основных компонентов поиска модели зарождения жизни.
автор: Combinator сообщение 24489

Если ты не согласен, то можешь ли "на пальцах" объяснить, как устроена память химических реакций?

Автокаталитический цикл (или система взаимно катализирующих циклов) и является материальным носителем памяти. В среде, в которой потенциально могут размножаться множество альтернативных автокатализаторов будут разномжаться те, что уже присутствуют.

автор: Combinator сообщение 24489

В каком смысле? Разве реакция Бутлерова обратима?

Обратимость реакции и автокаталитичность - это совершенно разные вещи. См. подробнее http://wsyachina.narod.ru/earth_sciences/life_genesis_3.html

автор: Combinator сообщение 24489

Совершенно верно.

автор: Combinator сообщение 24489

В принципе можно взять любую монографию Эйгена. Хороший язык у Волькенштейна (нашего биофизика).

У меня на столе есть книга М.Эйгена, П. Шустера. Так что возьму её для примера.

На стр. 18 "Что такое гиперцикл?" Пользуясь итерацией, строится иерархия циклов, хотя свойсва гиперциклической организации уже каталитический цикл (частный случай - катализатор) обладает всеми ключевыми свойствами гиперцикла (но гиперциклом у Эйгена называется цикл более высокого уровня, хотя принципиально картина здесь не меняется0.

Единицы гиперцикла обладают свойством инкрустирования (самоинкрустирования).

Это свойство - и есть элемент биологической памяти.

Хотя авторы рассматривают примеры на РНК фага, они нигде и никогда не делали привязку именно к полимерности генома. Память - в самом явлении взаимного или самокатализа элементов гиперцикла. Появится новый элемент инкрустирующий элементы исходных гиперциклов - будет новый элемент памяти.
Стр. 28: "...самовоспроизводящиеся единицы гарантиурют сохранение ограниченного количества информации...". Далее обосновывается тезис, что количество этой информации возрастает, при повышении иерархического уровня организации.
Далее до страницы 50 рассматриваются модели, не привязанные к полимерности компонентво автокатализа.

Так что непременная привязка к полимерности молекулы для хранения памяти выглядит слишком уж натянутой.

Особенно для мира РНК.
Могу сделать предположение о том, что рибоциты (клетки с метаболизмом и наследственной иноформацией, сосредоточенной в РНК) не только не предпочтительны, но и В ПРИНЦИПЕ невозможны. Причина банальна - недостаток информационной ёмкости РНК-генома.
Любой вирус с 10 kb значащей части генома просто не будет способен дать жизнеспособное потомство - любая его копия будет содержать летальную мутацию.

Поэтому опять же подчёркиваю. Какой бы привлекательной не выглядела модель РНК-организма, он может существовать ТОЛЬКО при условии, что существенная часть наследственной информации приходится на конформационный геном. По этой причине в окружающем мире, встречая РНК-вирусы, мы никогда не встретим РНК-клетку.
РНК вирусы задействуют ДОПОЛНИТЕЛЬНО наследственную информацию ДНК-организма.

Так как ДНК - относительно позднее приобретение жизни, то РНК-формы жизни НЕИЗБЕЖНО должны были задействовать ДОПОЛНИТЕЛЬНО другую форму наследования - конформационный геном, который И СЕЙЧАС также никуда не делся.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

35. « Сообщение №24504, от Сентябрь 21, 2011, 11:49:50 AM»

автор: LUCA сообщение №24498

Вообще-то в как раз в горячих зонах жизнь концентрируется. То есть ситуация обратная.

При всём желании, с учётом того, что толщина слоя литосферы составляет от 40 до 200 км., а её нижняя граница определяется, грубо говоря, температурой в 1000 градусов Цельсия:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lithosphere
не могу признать слой на глубине 1.6 км., имеющий температуру порядка 100 градусов её "глубокими слоями". Причём, заметь, 100-120 градусов это, по видимому, предельная температура, при которой ещё могут существовать даже гипертермофилы, то есть, описанная на Элементах "самая нижняя" экосистема судя по всему существует вблизи нижней границы биосферы.

автор: LUCA сообщение №24498

Другими словами, сформулировав верно критерий, ты его подменяешь требованием к широким условиям, игнорируя роль особых условий - один из основных компонентов поиска модели зарождения жизни.

Нет, это не так, я вовсе не настаиваю на широких условиях. Просто в контексте твоей презентации о происхождении жизни данный слайд по моим представлениям должен был символизировать что-то вроде оценки минимальной сложности генома бактерии, которая дала начало всему живому на Земле, что-то в роде этого. И в этом смысле логично рассматривать пусть и специфические условия (типа геотермальных источников или Lost City), но всё же такие, которые реально могли существовать в период зарождния жизни. И в этом плане понятно, что организм млекопитающего вряд ли мог быть таким местом.

автор: LUCA сообщение №24498

Обратимость реакции и автокаталитичность - это совершенно разные вещи.

Несомненно. Просто я пытался понять, что ты имел в виду, написав,
Те кто исследовали реакцию Бутлерова, "не знали об этом"

автор: LUCA сообщение №24498

Совершенно верно.

Тогда память в каком-то виде в такой системе теоретически действительно может существовать. Проблема лишь в катастрофически быстрой деградации информации при её репликации (см. мой последний вчерашний пост).

автор: LUCA сообщение №24498

Память - в самом явлении взаимного или самокатализа элементов гиперцикла. Появится новый элемент инкрустирующий элементы исходных гиперциклов - будет новый элемент памяти.

Имеется в виду инкрустация в том смысле, в котором этот термин ввёл в оборот Скулачёв?

автор: LUCA сообщение №24498

Так что непременная привязка к полимерности молекулы для хранения памяти выглядит слишком уж натянутой.

Я вовсе не настаиваю на обязательной полимерности, по крайней мере, на самых первых этапах, но дискретность выглядит абсолютно необходимой, имхо.

автор: LUCA сообщение №24498

Поэтому опять же подчёркиваю. Какой бы привлекательной не выглядела модель РНК-организма, он может существовать ТОЛЬКО при условии, что существенная часть наследственной информации приходится на конформационный геном. По этой причине в окружающем мире, встречая РНК-вирусы, мы никогда не встретим РНК-клетку.

А чем тебя не устраивает модель "распределённого РНК генома", или, другими словами, РНК-сети? Может быть, плазмоиды и вироиды и являются реликтами тех времён? Представь, что в клетке наследственная информация распределена между множеством относительно коротких РНК-молекул, заполяющих клетку. Все они существуют во множестве почти идентичных для каждого условного гена копий. Тогда после деления клетки почти всегда в двух вновь образовавшихся клетках останется полный необходимый для метаболизма "джентельменский набор" всех генов. Это можно себе наглядно представить примерно как клетку, наполненную множеством иРНК, которые регулярно самореплицируются. Одновременно обходится проблема низкой точности копирования РНК-молекул. Когда появилась ДНК, информация с иРНК постепенно целиком перекачевала на этот более надёжный носитель (позже примерно по такому же пути пошли эукариоты, которые постепенно перенесли все гены своих метаболитов (кроме тех, которые абсолютно необходимы для выполнения их функций и репликации) в ядро, где они сохраняются гораздо надёжнее, видимо, это одна из причин, почему им удалось резко увеличить длину генома по сравнению с прокариотамии).

автор: LUCA сообщение №24498

РНК вирусы задействуют ДОПОЛНИТЕЛЬНО наследственную информацию ДНК-организма.

Несомненно. Но заметь, что ровно то же самое по видимому относится и к симбиотам.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

36. « Сообщение №26073, от Ноябрь 27, 2011, 02:35:43 PM»

Делал презентацию по происхождению симбиотических клеточных органелл - митохондрий и пластид. Попутно перевёл довольно интересную статью http://pedsovet.org/forum/index.php?autocom=blog&req=showblog&blogid=2104&showentry=21086автор: Combinator сообщение №24504
СКЕПТИЧЕСКОЕ УДИВЛЕНИЕ. Преступный фотосинтез: Myrioneйcta, Dinophysis и украденные пластиды.

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: kak

Род:

kak

- модератор темы

Сообщений: 771

Телефон: +79217162023

37. « Сообщение №26076, от Ноябрь 27, 2011, 03:06:38 PM»

«Жизнь на клеточном уровне странна для нас, и многие традиционные термины просто не в состоянии описать его». По-видимому, это касается не только этого уровня, но и предыдущих, и последующих. Проблема формализации и интерпретации.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

38. « Сообщение №26370, от Декабрь 05, 2011, 06:29:16 PM»

Спасибо, весьма забавно. Кстати, по одной из версий динофлагелляты получили по крайней мере часть своих пластид непосредственно от фотсинтезирующий клостридий, а не по длинной цепочке поглащений от цианобактерий.
LUCA, у меня к тебе ещё есть просьба, я сейчас делаю статью о возникновении оксигенного фотосинтеза для этого сайта, если у тебя будут время и возможность, не мог бы ты её преварительно поглядеть на предмет возможных ляпов?

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

39. « Сообщение №26371, от Декабрь 05, 2011, 06:42:53 PM»

автор: Combinator сообщение 26370

LUCA, у меня к тебе ещё есть просьба, я сейчас делаю статью о возникновении оксигенного фотосинтеза для этого сайта, если у тебя будут время и возможность, не мог бы ты её преварительно поглядеть на предмет возможных ляпов?

Конечно, давай.
P.S. На палеонтологическом форуме я с удовольствием читаю про твоих любимых клостридий. Пора бы и мне взгянуть на них повнимательнее.

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: Combinator

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

40. « Сообщение №26372, от Декабрь 05, 2011, 07:16:20 PM»

Спасибо, у меня настроение сразу поднялось, просто пазл, на мой взгляд, постепенно складывается, и это не может не радовать.

А статью про превращение внутренней мембраны во внешнюю при спорогенезе, на которую я кидал ссылку на форуме палеонтологов видел? Если хочешь, могу послать тебе оригинал данной публикации в Cell. А ещё недавно в Nature вышла статья, что определённый экспериментальным путём состав атмосферы ранней Земли оказался окислительным, а не восстановительным, как думали раньше, что ещё больше убедило меня в мысли, что жизнь зародилась отнюдь не на Земле.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

41. « Сообщение №26398, от Декабрь 06, 2011, 11:32:52 AM»

автор: Combinator сообщение 26372

Спасибо, у меня настроение сразу поднялось, просто пазл, на мой взгляд, постепенно складывается, и это не может не радовать.
А статью про превращение внутренней мембраны во внешнюю при спорогенезе, на которую я кидал ссылку на форуме палеонтологов видел? Если хочешь, могу послать тебе оригинал данной публикации в Cell. А ещё недавно в Nature вышла статья, что определённый экспериментальным путём состав атмосферы ранней Земли оказался окислительным, а не восстановительным, как думали раньше, что ещё больше убедило меня в мысли, что жизнь зародилась отнюдь не на Земле.

Буду благодарен за статью. Обязательно и побыстрей прочитаю. Времени сейчас стало побольше.
Взялся за правки своих статей здесь. Вчера вот поправил "Что было первым - метаболизм или ген?" - ошибки, рисунки и небольшие дополнения.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

42. « Сообщение №26443, от Декабрь 07, 2011, 08:15:11 PM»

Статью отправил по адресу, указанному тобой при регистрации на форуме. Надеюсь, дошла. Новую версию откорректировнной тобой статьи "Что было раньше..." тоже обязательно посмотрю на этой неделе.

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

43. « Сообщение №26590, от Декабрь 16, 2011, 09:24:08 AM»

Насколько я понимаю, новая модель возникновения эвкариот основана на том, что спорангий древней полиэндоспорогенной и эндоскелетной клостридии – носителя микротрубчатых придатков эндоспор “поглотил” клетку археи.
Архея превратилась в истинное клеточное ядро, а микротрубчатые придатки эндоспор – в митотический аппарат ядра. http://144.206.159.178/FT/7795/866772/15120259.pdf

Combinator, Ваша идея по поводу упорядочённого расположения генов LUCA выглядит привлекательной. Вы не пробовали восстановить порядок генов у LUCA, основываясь на двух группах данных: обоснованных предположениях относительно набора генов LUCA (тРНК, рРНК, ферменты промежуточного метаболизма, РНК-полимераз) и Вашего источника - реального расположения генов у клостридий?

Ещё хотел бы обратиться к Вам с просьбой - может быть Вы могли бы здесь написать небольшую статью с критикой данной статьи на Элементах http://elementy.ru/news/431137 и с изложением Вашей позиции относительно происхождения грамотрицательных?
автор: Combinator сообщение 26370

Какие аргументы есть в пользу этого утверждения?
Относительно клостридий мне приходилось лишь читать, что они сами приобрели некоторые гены от эвкариот.

P.S. Да уж, в скольких глобальных моделях учитываются уникальные особенности клостридий!

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

44. « Сообщение №26610, от Декабрь 18, 2011, 01:27:18 AM»

Спасибо, на первый взгляд, очень любопытно, завтра внимательно почитаю.

Combinator, Ваша идея по поводу упорядочённого расположения генов LUCA выглядит привлекательной. Вы не пробовали восстановить порядок генов у LUCA, основываясь на двух группах данных: обоснованных предположениях относительно набора генов LUCA (тРНК, рРНК, ферменты промежуточного метаболизма, РНК-полимераз) и Вашего источника - реального расположения генов у клостридий?

К сожалению, я не очень хорошо знаком с предположениями относительно набора генов ЛУКА. А что касается моего способа, то я его, конечно, пытался применить для данной задачи. Надёжнее всего восстанавливаются участок генома, боизкий к точке начала репликации (ori). По мере движения в обе стороны "вглубь" кольцевой хромосомы разнообразие в последовательности генов постепенно увеличивается, и где-то условно говоря дальше 200-300 тыс. нпо (в оба конца) там уже всё довольно мутно... Если Вам интересно, я могу прислать Вам черновики моих попыток восстановления генома ЛУКА по "позиционному" принципу по нескольким сотням наиболее близких к ori генов. Там, естественно, много жизненно важных генов (ДНК полимераза, АТФ-синтаза, все основные субъединицы рРНК и т.д. и т.п.). А вот, например, оперон генов для синтеза жгутика и его мотора сильно гуляет, что, по видимому, говорит о его более позднем происхождении (косвенно это так же подтверждается негомологичностью генов синтеза жгутиков архей с аналогичным кластером генов у эубактерий).

Ещё хотел бы обратиться к Вам с просьбой - может быть Вы могли бы здесь написать небольшую статью с критикой данной статьи на Элементах http://elementy.ru/news/431137 и с изложением Вашей позиции относительно происхождения грамотрицательных?

Ну, критики там уже и в комментариях хватало. Или вот, например, здесь:
http://pathogenomics.bham.ac.uk/blog/2009/08/evidence-for-an-early-prokaryotic-endosymbiosis-i-dont-believe-it/
Что касается моей позиции, то идея о их появлении в результате мутации, приведшей к сбою спорогинеза и соотв. превращения внутренней мембраны родительской клетки во внешнюю мембрану дочерней клетки кажется мне весьма привлекательной, особенно, в свете эксперимекнтальных фактов, изложенных в статье в Cell. Если Вы считаете, что будет полезным написать по этому поводу небольшую статью, то я могу попробовать. Единственно, со свободным временем у меня не очень, ведь моя основная работа (распознавание рукописных текстов) страшно далека от молекулярной биологии.

Какие аргументы есть в пользу этого утверждения?
Относительно клостридий мне приходилось лишь читать, что они сами приобрели некоторые гены от эвкариот.

Вот здесь: http://medbiol.ru/medbiol/microbiol/0000976a.htm
утверждается, что "на основании сходства между бактериохлорофиллом g и хлорофиллом с высказывается предположение о том, что гелиобактерии (то есть, фотосинтезирующие клостридии и другие фирмикуты! - вставлено мной) - предки пластид, содержащих хлорофилл с, имеющихся в группах бурых, диатомовых, золотистых и других водорослей." Так как у динофлагеллят, как известно, в дополнение к хлорофиллу a, тоже имеется именно хлорофилл с (а не b, как у большинства остальных водрослей), можно поспекулировать, что высказанное выше предположение можно отнести, в том числе, и к ним. Кроме того, насколько я помню, когда я делал запросы к базе NCBI, то в кластере генов аппарата фотосинтеза для клостридии Heliobacterium modesticaldum Ice1 иногда неожиданно вылезали гены, имеющие неплохую степень гомологии с некоторыми генами динофлагеллят... Но это всё, конечно, довольно зыбкие аргументы, голову на отсечение за эту гипотезу я не дам, нужны дополнительные исследования, что бы можно было более-менее уверенно её подтвердить или опровергнуть...

P.S.

По поводу новой версии Вашей статьи "Что было первым..." у меня есть некоторые предложения по стилистическим улучшениям, и некоторые, так сказать, "мысли вслух". Я могу изложить их здесь, либо отправить Вам письмо с соотв. предложениями по улучшению и "рассуждениями на тему".

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: LUCA

Род:

LUCA

Sr. Poster

Сообщений: 399

45. « Сообщение №26761, от Декабрь 24, 2011, 04:29:24 PM»

автор: Combinator сообщение 26610

По поводу новой версии Вашей статьи "Что было первым..." у меня есть некоторые предложения по стилистическим улучшениям, и некоторые, так сказать, "мысли вслух". Я могу изложить их здесь, либо отправить Вам письмо с соотв. предложениями по улучшению и "рассуждениями на тему".

Пока времени не было. Но в выходные вновь сяду за материал.
Ящик я убил. Временный - coder
И конечно выкладывай мысли вслух.
Пока главных предварительных вывода два:
1. Модели возникновения эвкариот ещё достаточно сырые, и разные модели противоречат друг другу.
2. В клостридиях по видимому и правда есть несколько подсказок к тому, как произошло клеточное ядро, возможно - относительно структуры генома Луки, возможно - относительно происхождения грамотрицательных и пластид.

Пиши смелей, мысли твои заставляют задуматься.

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

46. « Сообщение №26819, от Декабрь 26, 2011, 08:50:30 PM»

Лука, свои мысли по поводу обновлённого варанта твоей статьи "Что было первым - метаболизм или ген?" изложил в своём комментарии к оной статье.

По поводу гипотезы происхождения эукариот от клостридий в результате "сбоя" процесса спорогинеза. Идея, как мне кажется, очень любопытная и плодотворная. Но я бы её слегка модифицировал. Ни к чему привлекать на мой взгляд малореалистичный процесс "подмены" клеткой древней археи дочерной клетки в процессе спорогинеза. Исходя из бритвы Оккама логичнее предположить, что и бактерии с двойной мембраной и эукариоты произошли в результате каких-то мутационных процессов в спорогенерирующих бактериях, приведших в первом случае к перерождению мембраны их материнской клетки во внешнюю мембрану грам-отрицательнных бактерий, а во втором случае к перерождению дочерной клетки спорогинезной бактериий в ядро эукариотической клетки. При этом, в случае эукариотов, они произошли скорее всего не от клостридий, а от их близких родственников - актиномицетов - http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%86%D0%B5%D1%82%D1%8B , многие из которых тоже способны формировать споры. При таком сценарии эукариоты являются вместе с археями сестринскими группами, произошедшими от актиномицетов или, как вариант, от ныне вымершей группы бактерий, которые имели общие черты клостридий, бацилл, и актиномицетов. Судя по всему, эта группа сформировалась в результате симбиоза грам-положительной бактерии и бактериофага (иногда вирусам оказывается выгоднее не убивать клетку сразу, а встроиться в её геном, что бы он тиражировался самой клеткой в процессе её деления). Подробнее эта гипотеза изложена здесь - http://www.biology-direct.com/content/6/1/16

То, что предок эукариот обладал многоими чертами, свойственными актиномицетам можно подкрепить следующими соображениями:
1. Именно у актиномицет есть практически полный набор генов для синтеза прекурсора стерола, считающегося одной из основных "визитных карточек" эукариот.
2. Эукариты - аэробы, а археи и клостридии облигатные или факультативные анаэробы. В то же время, актиномицеты как раз, в основном, аэробы.
3. Актинобактерии, включая актиномицентов, активно "сосут" водород из атмосферы (по некоторым оценкам, они обеспечивают до 80% от общих источников поглащения атмосферного водорода).
4. По некоторым признакам (прежде всего, формированию мицелия) прослеживаются явные аналогии актинобактений с низшими грибами.
5. Те немногочисленные случаи, когда бактерии обладают не кольцевым, а линейным геномом, обнаруживаются преимущественно как раз у актиномицетов.

По видимому, именно химерный состав генома первых эукариот, изначально получивших от сроднившегося с ними вируса серьёзный аппаратный багаж, облегчающий манипулирование генетическим материалом, и позволил им успешно вступать в симбиотические отношения со многими бактериями, постепенно перетаскивая в свой ядерный геном наиболее ценные гены своих "постояльцев".

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: LUCA

Combinator
Имеет права модератора этой темы

Full Poster

Сообщений: 85

47. « Сообщение №26882, от Декабрь 30, 2011, 02:10:15 AM»

LUСA, я отправил на указанный тобой адрес результаты своей возни с геномами клостридий. Не знаю, когда руки дойдут продолжить это занятие, но, может быть, что-то из того, что мне уже удалось нацедить в сентябре, покажется тебе интересным. Если будут вопросы или комментарии - пиши сюда или прямо на мыло.

Спасибо за это сообщение!

Благодарность от: LUCA