Спасибо за вопросы. Я всегда рад, когда интерес проявляется к теме, и люблю отвечать на то, чему сам уделяю немало внимания. Возможно иногда оказываюсь в ситуации, когда "чую, что поллитра, а выразить не могу".

13.01.2012г. 18:00:42

Да, любопытно, ещё один дополнитнельный аргумент в пользу того, что архаичный геном читался с обоих нитей ДНК. А к выоду о том, что он был CG-насыщенным, я, кстати, в своё время пришёл на основе ещё одной независимой линии рассуждений. Логично предположить, что те аминокислоты, которые были первыми, успели в среднем "захватить" большее триплетных кодов, чем те, которые появились, так сказать, к "шапочному разбору". А среди аминокислот с наибольшим числом вариантов триплетного кода, тех, которые можно закодировать вообще без участия А и U, явно больше. Аденин и урацил по всей видимости стали использоваться для кодирования несколько позже, несмотря нак то, что аденин, судя по его широкой распространённости в среде предпологаемого РНК-мира, был широко доступен изначально.
Тем не менее, степень насышенности ДНК современных организмов гуанином и цитозином по-видимому, слабо коррелирует с древностью их происхождения. Недавно вышла любопытная статья в BD http://www.biology-direct.com/content/pdf/1745-6150-7-2.pdf , в которой показано, что доля GC компонены генома лучше всего коррелирует с наличием в нём генов для кодирования определённых типов альфа-компоненты ДНК-полимераз. В принципе, это, наверное, можно объяснить различиями в специфике их работы при восстановлении ДНК после мутаций определённого рода. Например, как известно, метилированный цитозин достаточно легко мутирует, превращаясь в тимин. Далее при обнаружении ошибки код можно восстанавливать двояким образом - предпологая, что исходно в одной из цепей был цитозин, либо, что в другой цепи изначально был аденин. Соответственно, если код восстановлен неправильно, но получившаяся мутация эволюционно нейтральна, в зависимости от специфики восстановления ошибок полимеразой будем иметь давление на нуклеотидный состав ДНК, направленное в ту или иную сторону.


16.01.2012г. 17:17:49

автор: nan сообщение 9416

Важный момент эксперимента поиск причины преобладания в живой природе сахаров в так называемой D-форме («правые сахара»).

Спасибо. На molbiol.ru статью уже заказал.
Вообще едва ли не главное белое пятно в проблеме биогенеза - как возникла "автокаталитическая петля", позволившая обеспечить биосинтез рибонуклеотидов из аминокислот (в современной клетке именно из аминокислот синтезируются рибонуклеотиды).
В статье "Древний дублетный генетический код..." описывалась модель синтеза самих аминокислот с помощью коротких рибонуклеотидов. Этот древний биосинтез предопределил структуру соверменного генетического кода.
Однако остаётся полной загадкой обратный процесс - каким образом стал возможен синтеза рибонуклеотидов из аминокислот.
Ясно, что этот синтез был предопределён оптически активными аминокислотами, а, значит, ахиральный глицин исключён.
В опытах по абиогенному синтезу больше всего синтезируется глицина и аланина. Примечательно, что в представленной тобой статье, nan, катализ D-треоз обеспечивается как раз аланином - простейшей и наиболее доступной после глицина аминокислоте.
Статья не была бы столь интересной, если бы стереоселективный синтез обеспечивался более сложными аминокислотами.

27.01.2012г. 5:15:00

На днях вышла ещё одна достаточно обоснованная статья на тему сабжа - ген. код может сохранять следы кодирования на комплиментарных ветвях РНК/ДНК пар аминокислот доноров и акцепторов электронов в альтернативных схемах синтеза АТФ из АДФ в РНК мире. Причём, данный способ до сих пор используется у клостридий! И важнейшая роль в этом процессе отводится селену!
Подробнее - Amino acid fermentation at the origin of the genetic code: http://www.biology-direct.com/content/pdf/1745-6150-7-6.pdf


12.02.2012г. 22:03:08

автор: Combinator сообщение 9584

На днях вышла ещё одна достаточно обоснованная статья на тему сабжа - ген. код может сохранять следы кодирования на комплиментарных ветвях РНК/ДНК пар аминокислот доноров и акцепторов электронов в альтернативных схемах синтеза АТФ из АДФ в РНК мире. Причём, данный способ до сих пор используется у клостридий! И важнейшая роль в этом процессе отводится селену!

Нужно признать, что авторы очень аккуратны в своей аргументации. Общее впечатление - в этом что-то есть, другими словами реакции извлечения энергии из аминокислот с помощью брожения (то есть перемещения электронов от от одной аминокислоты к другой) - действительно один из возможных вариантов, который нужно держать в голове для построения более общей модели древнего метаболизма.

Мне статья понравилась аккуратным введением и миниобзором.
Примечательно, что она не находится в противоречии и с автотрофной моделью происхождения жизни и хорошо согласуется с идеей образования более крупных молекул прото-тРНК не столько репликацией, сколько с последовательным соединением (лигированием) блоков из небольших олигонуклеотидов - идея. высказанная давно Спририным.

То же самое впечатление взаимосогласованности моделей.



14.02.2012г. 17:01:06

Я вот думаю, не могла ли проторибосома в РНК-мире изначально служить в качестве тривиального катализатора окислительно восстановительных реакций в процессе извлечения энергии в процессах брожения "аминокислотного супа"? Тем более, что как сейчас понятно, сами аминокислоты, при условии подвода энергии, похоже синтезируются в восстановительной среде "на раз" (те же кометы, судя по всему, ими попросту напичканы).

Ещё мне понравился комментарий второго рецензента по поводу того, что этот метаболизм в настоящее время сохранился лишь у клостридий. Типа, это ничего не доказывает, но вот если бы клостридии были самой древней группой бактерий, ведущей свою родословнюю непосредственно от LUCA, тогда было бы другое дело.


15.02.2012г. 18:26:47

автор: Combinator сообщение 9624

Ещё мне понравился комментарий второго рецензента по поводу того, что этот метаболизм в настоящее время сохранился лишь у клостридий. Типа, это ничего не доказывает, но вот если бы клостридии были самой древней группой бактерий, ведущей свою родословнюю непосредственно от LUCA, тогда было бы другое дело.

Дописываю статью "РНК-пептидный мир до возникновения кодируемого пептидного синтеза".
Опять всплывают клостридии и кодазы.
Есть немало разных и независимых аргументов в пользу того, что АРСазы второго класса (кому этот термин кажется загадочным - см. мою статью "Кодазы помогают понять..." ) более древние по сравнению с АРСазами первого класса. Кстати эти АРСазы породили огромное количество генных семейств - от аминокислотных синтетаз (например, гистидина или аспарагина) до РНК и ДНК-полимераз и транспептидаз. Одно из них - транспептидазы, которые нерибосомно синтезируют пептиды. Возможно это и есть ключ к возникновению первых белков до рибосомы.
Особенно интересны гомологи одной атипичной сериновой АРСазы, дающие нерибосомные пептидазы. Эти гомологи атипичной архейной сериновой АРСазы были найдены в геномах различных бактериальных видов, преимущественно принадлежащих группам α- и β-протеобактерий, а также некоторых представителей родов Clostridium, Bacillus и Streptomyces.

Чем больше знакомлюсь с этими пептидазами, тем больше уверенности, что на раннем дорибосомном этапе D-аминокислоты также были в употреблении, но впоследствии они остались важны лишь как субстрат для транспептидаз пептидогликана (псевдопептидогликана архей) и тейхоевых кислот, а также пептидов-регуляторов.

Так что если спросить, какой белок будет главным кандидатом на "прародителя", я бы предположил - предковый вариант АРСаз второго класса, существовавший ещё в дорибосомный период. Это не значит, что в период формирования рибосомного синтеза белков уже не было АРСаз первого класса и многочисленных его функциональных гомологов - от синтаз веществ, участвующих в регуляции окислительного стресса (всяких тиолов) до пептидаз.
Ну а в статье "Кодазы..." аргументируется их попарное расположение на древних тРНК.

29.03.2012г. 9:19:47

В вышедшей в этом году своей новой книге Кунин предпологает, что АРСазы первого типа произошли от древних протеинов, имеющих так называемый Walker A motif (они занимались переноской АТФ и присоединением её к другим белкам), в второго типа - от биотин синтазы. Таким образом, выходит, что ещё до появления рибосомного синтеза белков они могли достаточно эффективно синтезироваться каким-то альтернативным образом (возможно, это было ещё во времена "равноправия" левых и правых аминокислот).

15.09.2012г. 22:52:41