акад.В.В.Власов —
Надо сказать, что все очень удачно устроилось, спасибо Владимиру Константиновичу. Дело в том, что у меня сейчас как бы будет продолжение того, о чем говорил предыдущий докладчик. Поскольку теперь не надо рассказывать, что такое рибоза, это все знают, да? — маленький комментарий. Обязательно ли должна была быть прямо вот рибоза? На самом деле сейчас насинтезировали уже кучу разных аналогов, и можно сделать из 4 углеродных сахаров, можно сделать из 6 углеродных сахаров нуклеиновые кислоты. И вообще надо сказать, что они тоже в принципе могли бы функционировать, и они взаимодействуют с нормальными РНК. То есть, это просто аналоги. Но почему-то рибоза оказалась предпочтительней. Это первое.
Почему рибоза оказалась предпочтительней, это можно понять чисто из теоретических соображений. Специально этим делом занимаются сейчас. Относительно того, почему была выбрана именно данная стереохимия, почему один изомер, а не второй. Проще ситуация с белками. Там тоже есть l- и d-модификация, и выбраны только l-аминокислоты. На самом деле можно сделать и с d, как бы зеркальное отображение жизни. И, похоже, это на самом деле работает. В какой момент природа решила пойти по пути левому, а не по правому, и на основании чего, это, как физический закон, абсолютно непонятно. Могли сыграть роль процессы сборки уже полимерных молекул на природных катализаторах. На самом деле все, похоже, эти процессы были каталитические, с построением длинных молекул, скажем, из тех же сахаров, и это происходило, как считают, на поверхности материалов, которые входят в состав глин. И даже экспериментально получается полимеризация такая, — если взять мононуклеотиды и поддержать их долго на некоторых видах глин, получаются, скажем, довольно протяженные цепочки нуклеотидов.
Вот первую картинку я показываю. И мой-то разговор будет как раз о мире РНК. Внизу страшная и ужасная жизнь органических молекул, верху наша жизнь, а сейчас есть основания полагать, что существовал некогда мир РНК, когда не было еще никаких белков, не было ничего такого, но были некоторые образования, как бы примитивные клетки, в которых была только клетка в примитивном понимании и РНК. Каждый по-своему называет, что такое жизнь, использует термины. Химики используют «катализатор», биологи используют другое. Но мы должны понимать одну простую вещь, как теперь кажется, и на самом деле это все … уже давно. Какая система может считаться живой? Которая может размножаться, передавать информацию, копировать свою информацию; при этом должна быть возможность эволюции. И все это может осуществляться только тогда, когда эта система пространственно изолирована. То есть, сразу возникает необходимость некого компартинга, какой-то примитивной клетки. Зачем? А потому что иначе пользы никакой не будет. Если образовался хороший катализатор и умеет делать хороший продукт, он должен иметь возможность насладиться, иначе все это дело уплывет, другие молекулы съедят все сырье, и пользы никакой не будет. Это как и в обществе бывает. То есть нужно иметь возможность получить пользу и выгоду от своих трудов. Только тогда дальше система может развиваться.
Теперь еще раз. РНК и ДНК многократно показывали, но картинка заготовлена. Слева ДНК, справа РНК внизу. И отличие только то, ДНК есть Н, дезоксирибоза, а у РНК РН. Отличие очень маленькое, но оно придает большую гибкость РНК. Если ДНК, это молекулы довольно жесткой геометрии, там не так много возможностей, то у РНК возможностей очень много. Двойную спираль ДНК все видели и знают. Ну, а РНК может укладываться в самые разные глобулярные структуры. Вот здесь схематически изображены структуры РНК в пространстве. Ну, как белки они могут быть, самые разнообразные структуры. Все, что угодно. Могут получаться… Я говорил, что должна быть примитивная какая-то клетка, должна быть мембрана, и, на самом деле, это все очень просто. Любые детергенты и просто жирные кислоты даже в водной среде произвольно образуют липосомы. Вот здесь вот нарисованы природные жидкости, но в принципе вот просто кислота карбоновая, она будет образовывать вот такие мицеллы. И в них, в эти мицеллы могут быть заключены РНК и что хотите. Так вот, все это привело к тому, — я не исторически говорю, а по результатам, — что было сформулировано понятие рибоцит. Рибоцит, это такая примитивная карбоклетка. Вот это фактически ее мембрана. А для того, чтобы все это жило, как живая система, нужен очень небольшой набор молекул РНК, которые могли бы здесь себя копировать, во-первых, во-вторых, при этом ловить, могут ошибаться, и это уже дает возможность эволюции, и в общем все выглядит нормально. Но только им можно выполнять ограниченный набор функций. За скобками остается вопрос, откуда берется мономерный материал, за счет которого живет вся эта штучка. То есть, снаружи она должна компоненты, чтобы жить, мономеры такие. Это не является фантастическим совершенно. Как Валентин Николаевич говорил, была возможность синтезировать сахара, была возможность присоединять к ним фосфаты. В принципе это совершенно все просматривается.
Вообще давно шли разговоры о химическом происхождении жизни нормальном, а не божественном. Были поставлены множество реакций, с электрическими разрядами, с нагреванием и так далее. Важно то, что внизу та реакция, которую вы только что слышали, из формальдегида можно получать рибозу. Ну, и гетероциклические основания получать из HCS в довольно широком наборе. Насколько принципиален вопрос, произошла ли жизнь здесь, или она откуда-то прилетела, как говорится? Вопрос не является принципиальным совершенно, поскольку либо здесь нужно выделить достаточно времени для этого, пересмотреть внимательно шкалу этих самых времен, либо где-то это должно было произойти. Не здесь, значит, в другом месте.
акад.Н.Л.Добрецов —
… Чем больше, тем лучше.
акад.В.В.Власов —
Не знаю. Дело в том, что здесь вопрос не очевидный. На самом деле этот процесс мог пройти очень быстро. При создании необходимых условий процесс может быть очень быстрым. Может сразу начинаться, совершенно без проблем.
Здесь еще такой разговор, жарко было или не жарко. На самом деле для того, чтобы началась жизнь, основанная на нуклеиновых кислотах, на РКН, вообще говоря, жарко там быть не должно было бы. Потому что гетероциклические основания довольно-таки легко распадаются и, скажем, А Г и С, их период полураспада при нуле градусов несколько миллионов лет, а вот Д например — 16 тысяч лет всего. То есть, вообще говоря, для того, чтобы долгие процессы развивались, это не получится. Все будет распадаться быстрее, чем будет идти эволюция. И вот здесь возможны два варианта. Основания гетероциклические могли бы быть вначале попроще. Никто не сказал, что РНК должна была быть прямо как сейчас есть. Там могло, например, хватать трех оснований, и этого хватит. Мог быть и сахар в принципе другой поначалу.
На самом деле были вот такие теоретические изыскания. Про РНК, честно говоря, никто вообще-то не думал долгие годы. Была всегда такая догма, что вот у нас есть клетка, вот у нас ДНК в хромосоме. ДНК — хранитель генетической информации. В конце концов получаются белки, рибосомы их синтезируют, а РНК, она где-то в промежутке. Она переносчик информации от ДНК, вот классическая картинка. И люди … доказали двойную спираль и были очень счастливы. А потом посыпались открытия, которые заставили совершенно по-другому смотреть на РНК.
Во-первых, когда стали изучать, что происходит в клетке в некоторых метаболических путях, как процесс передачи информации происходит, стали искать катализатор. Все стали искать белки. Один белок катализирует реакции, другой белок катализирует реакцию. И налетели на несколько проблем, в которых получились удивительные результаты. Матричная РНК, это то, что сочетается с ДНК, и они потом ведут…, синтезируются белки, они в некоторых случаях разрываются, а потом сшиваются специальным образом. Ну, и ученые стали искать, где эти белки, кто это делает. И к своему ужасу обнаружили, что если просто препарат РНК держать в воде, без всяких белков, происходит этот самый процесс. Ну, долго чесали головы, не могли в это дело никак поверить. А потом это дело привело… Нужно было смелости немного проявить и признать то, что РНК умеет это делать сама собой. Вот рисунок такой РНК. Если ее поместить в воду, она сама вырежет вот этот кусок, выбросит его и склеится сама — склеится так, как надо. Это привело к понятию «рибозим». Как энзим — белок-катализатор, то нуклеин назвали рибозим.
Рибозимов было открыто великое множество, и поначалу рибозимы открывали только те, которые умеют делать операции с нуклеиновыми кислотами самими. Но вот изучили их, вот рентгеновские данные. Я покажу структуру самого простого, самого маленького рибозима. Вот это молекула РНК каталитическая, она может нападать на другие РНК и разрезать на части. Это широко используется некоторыми патогенами для того, чтобы с генетическим материалом передать. Ведь есть многие живые организмы, ну, живые, не живые, — вироиды, вирусоиды, это пограничная ситуация, — которые со своим генетическим материалом умеют справляться сами. И делают это очень специальным образом. Скажем, РНК сама себя нарезает на куски, там происходят такие процессы. Ну, это ладно, это экзотика, — пограничная жизнь и так далее. Какие-то специальные случаи.
Но вот другой пример, который уже совсем всех нас поразил. есть рибосомы. Рибосома, это огромная фабрика, на которой синтезируется белок по программе с РНК. И вот для того, чтобы наша эукариотическая рибосома получилась, нужно собрать много-много белков, несколько видов РНК — вот здесь три вида РНК и 33 рибосомы белка в одном случае и 40 в другом. Получается как большая фабрика. Молекулярная машина. Ее тоже изучают. И всегда считалось, что самую главную работу, соединение вот этих аминокислот, — ведь на ней синтезируется белок, это надо одну аминокислоту присоединить к другой, — делает какой-то фермент, один из этих белков. Ничего подобного! Ни один из белков этого не сделал. То же самое, мучались, мучались, и оказалось, что в самом сердце, в центре рибосомы это делает кусочек РНК. Если одну из этих РНК разобрал, есть шпилька прямо, и именно она находится в том центре, где аминокислота соединяется.
акад.Н.Л.Добрецов —
Специальные шпильки.
акад.В.В.Власов —
Да. Пептидная связь оказалась прямо в центре, где она образуется, там белков и близко нет. Это уже получилась полная фантастика. И тогда-то все и зачесали головы: РНК так много делает, а не может она делать еще больше? Раз она умеет делать каталитические реакции и так далее. На самом деле так оно и оказалось, что РНК делает очень многое, и вот как раз Александр Сергеевич Спирин этими вопросами увлечен. Он даже такую табличку сделал, что делает мир РНК в современных клетках, что РНК творит. Я уже сказал, что в рибосому три РНК входят, и они осуществлять самую главную функцию. Кстати, транспортные РНК, которые препятствуют аминокислотам, это тоже РНК. Репликация, когда копируется ДНК, копирование начинается с кусочка РНК, к ней приделывается ДНК, и дальше это все идет. И дальше здесь просто перечислено огромное множество РНК. Могу только сказать, что сейчас получается так, что большая часть генома, которая непонятно, зачем существует, похоже, кодирует большое количество малых РНК, которые выполняют функции, о которых кое-что мы знаем (все сразу говорят, регуляция), многие из которых на сегодняшний день остаются неизвестными. Это как бы одна сторона дела.
Что еще нужно сказать? Что поскольку времени прошло много, речь идет о миллиарде лет, хоть как считай, то понятно, что ничего нигде не сохранилось. Нет надежды найти вот эти древние РНК и ДНК, поскольку уже даже скальных пород таких не осталось в принципе вообще. Тем не менее, появилось такое понятие даже, молекулярные окаменелости. Молекулярные окаменелости, это отражение пар … РНК в современных каких-то системах. И вот множество существует этих вот нуклеотидов-кофакторов. Это такие вот молекулы большие нуклеотидной природы, которые используются в белках. Современный белок берет вот эти вот молекулы нуклеиновой природы и использует их для катализа, для осуществления …
Вопрос —
Берет где?
акад.В.В.Власов —
Берет? Ну, в клетке. В организме. Он их захватывает и использует как инструмент для того, чтобы что-то делать. То есть, во всяком случае, белки более приспособлены делать что-то. Но в некоторых случаях вот они используются. По-видимому, это наследие прошлого мира РНК.
Но это просто такие наблюдения и такие изучения. А … сейчас совершенно фантастический метод работы с нуклеиновыми кислотами, который позволяет как бы реконструировать многие процессы. Речь идет о молекулярной эволюции. Дело в том, что неуклеиновые кислоты сейчас можно, во-первых, синтезировать химически, во-вторых, неограниченно размножать. Это свойство, которого нет ни в химии, нигде больше. Прелесть заключается в том, что если вы имеете молекулу РНК или ДНК, вы ее можете размножить, хоть вагон сделать точно таких же копий. Это очень легко. Тут нарисована принципиальная схема, как сделать такую химическую как бы эволюцию. Нужно взять много молекул исходных, огромное количество самых разных молекул и провести через стадии селекции. Я потом скажу. Ну, просто селективный отбор. Допустим, по какому-то принципу. Что-то через этот отбор проскочит, и тут же снова размножить побольше. Опять провести через селективный отбор отобранные молекулы, и так повторять несколько раз, и можно прийти к молекуле с заданными свойствами. Как сделать такой отбор?
Вот самый примитивный способ. Допустим, вы хотите отобрать молекулы, в которых … связано. Вы берете олигонуклеотид и кусочек белка или РНК. Вы берете смесь вот таких молекул и пропускаете через колонку, где находится вот то, с чем вы хотите связывать, какие-то молекулы красителя или еще чего. И вот у вас что-то проскочило через всю колонку, не связалось, большинство, а вдруг среди этого множества окажется что-то, что свяжется? Его потом можно уже, допустим, подняв температуру, этим растворителем смыть, размножить и посмотреть, что это было. На самом деле, поскольку речь идет здесь о громадных числах, о большом разнообразии, это процесс повторяют циклически несколько раз. Дело в том, что на колонке случайно что-то задержится, и так далее. Это самый примитивный пример.
Насчет разнообразия, сколько молекул можно взять? Вот количество олигонуклеотидов разных молекул, если взять в статистической последовательности. Как это делается? Там 4 буквы, в РНК. Если в каждой последовательности брать разные варианты, то есть 4 водном положении, в следующем еще 4, и варианты получаются такие, что, допустим, когда у нас 12 кусочков ДНК-20, то получается 1018 молекул. Это раз. Они пространственно все по-разному свернуты, и даже на эту тему были математические работы, которые показали, что при таком множестве молекул получаются все варианты заполнения пространства. То есть любые пещеры образуются, любые поверхности, что хотите. То есть все варианты, реализуемые молекулами. Реально 1024… вагон разных молекул. Практические лабораторные работы с 1015.
Как размножать? Очень просто, это специалисты знают. Я очень коротко скажу тем, кто этого не знал. Делается так. ДНК двухцепочечная, это одна молекула. Можно просто у одного человека взять один сперматозоид. ДНК двухцепочечная. Если их нагреть, цепочки разойдутся. Делают копию на обеих цепочках, получилось две исходных. Нагрев, цепочки разошлись, что вы копируете, получилось 4. И если так 10 раз повторить, будет соответственно… Есть автоматические приборы в любой нормальной лаборатории. Это та самая полимеразная цепная реакция, которую … использовал.
Вот у нас есть последовательность некая, по 4 варианта в каждом положении, и вот у вас такой кусочек ДНК. Ну, а дальше идет молекулярная селекция. Вот та же самая картинка в несколько более подробном изложении. Исходно делается ДНК фрагмент, который можно читать и … Получился набор РНК, получилась смесь разных молекул. Вы ее пропускаете через колонку, где… Кстати, это сразу было сделано в целях, чтобы получить белок …, который блокирует тромбообразование. Затем то, что не связалось, убрали, то, что в колонке, смыли, размножили и получили много. По циклу погоняли 10 раз и получили молекулы, которые связывают тромбин.
Ну, и так стали делать. Олигонуклеотидам, которые связываются, специальное название придумали, оптомеры (от латинского «связываться»). И сейчас это одно из хороших биотехнологических направлений, где получаются специфические молекулы, которые связывают, что хотите. Вот просто примеры. Самые разные структуры получаются. Это уже пространственные структуры того, что получается, для того, чтобы что-то сделать. Самые разные. В том числе и против нуклеотидов.
Зачем я это все рассказываю? Я просто давно хотел рассказать, что есть такая могучая система, и она позволяет делать не только связывание. Сейчас специальная картинка для Валентина Николаевича, как сделать реакцию … Это я говорю, как отобрать молекулу, которая что-то связывает. На самом деле можно отобрать молекулу по любому признаку, который вы сможете только задать. Например, можно придумать катализатор, который осуществляет реакцию … в водной среде. Это очень просто делается. Берется биотин — молекула, за которую очень легко потом вытащить вещество, берется белок, который …, способ экстрагирования. Если мы хотим, чтобы вот эта молекула прореагировала с этой, а вот эта молекула вторая присоединена просто к РНК, вот это двадцатка… набор РНК, мы ничего не заем, как они устроены, мы знаем, что их много. Все это смешивается и ждется, в надежде на то, что здесь какая-то РНК является катализатором этого процесса. И действительно среди этих десять, не знаю, в какой степени, … нашелся катализатор, который катализирует этот процесс.
Как отбирать? Если такая реакция прошла, то вот это вес вместе можно выделить за биотин. То есть, таким образом можно вытащить катализатор, пришившийся к молекуле. И так можно катализатор реакции … пришивать.
Так вот, эта техника как раз и была использована для того, чтобы попытаться понять, может ли РНК выполнять те функции, которые нужны для работы рибоцитов. И оказалось, что да, действительно. То есть выделили ферменты ферменты в виде РНК, которые, скажем, уметь присоединять аминокислоты к РНК, которые могут синтезировать нуклеотиды. То есть, многие, многие реакции, практически всё на сегодняшний день нашли. Скажем, вот здесь вот самоамино… РНК. То есть, эти РНК сами к себе способны присоединять аминокислоту. И рибозимы — эти каталитические нуклеиновые кислоты называют рибозимами — которые аминокислоту могут перебросить с одной на другую.
Еще есть задача, как нарастает … Когда самопроизвольно, довольно легко получается длинный, порядка 30-40 нуклеотидов, … А для того, чтобы вообще получились какие-то гены, какие-то эволюции, нужен … РНК. Так вот, обнаружили рибозим, получили искусственно, который может любые РНК расщеплять и потом соединять, расщеплять и соединять. То есть он может расщепить РНК, получить много фрагментов, потом насшивать, насшивать и получить длинный … РНК, то есть то, что получается у длинных молекул. И если те будут иметь преимущества какие-то, они будут накапливаться. Эти работы в основном сделаны не у нас, практически все не у нас, но сейчас об одной работе. Она, во-первых, очень интересная, а во-вторых, я к ней слегка причастен, поскольку ее консультировал.
Когда мы говорим о мембране, то возникает вопрос. РНК — отрицательнозарядный полимер, то есть, это полимер с высокой линией … отрицательных зарядов. Липосома тоже отрицательно заряжена. Как она, вообще говоря, могла оперировать, отрицательно заряженная молекула с отрицательной поверхностью? А ведь нужно будет регулировать, нужно будет как-то открывать. Нужно, чтобы была какая-то РНК, которая могла бы, скажем, вовремя разорвать эту …, чтобы выйти наружу, чтобы отпочковаться и так далее. У нас когда-то были наблюдения (еще Володя Букин у нас работал), что если взять очень длинную ДНК или длинную РНК, то в присутствии ионов магния или кальция они свяжутся с мембраной, и начнется образование мостиковых связей… Они отрицательные, с кальцием или с магнием, это все в порядке. А с короткими РНК это никак не проходило. И вот в американской лаборатории одной очень хорошей, в университете штата Колорадо, попытались такую задачу решать. Брали библиотеку — это называется библиотека, смесь РНК, и хроматографически пытались найти, что связывает липосомы. То есть, такая же селекция, как я рисовал, только отбор по признаку связанных липосом. Вот смесь олигонуклеотидов, они здесь радиоактивно меченые, липосомы… Это первая стадия. Если пять циклов погонять, получается вот такой пичок РНК, который вместе с липосомами идет. То есть, он как бы с липосомами любит находиться. И наши американские коллеги выделили сам РНК, один вариант выделили, и ничего понять не могли. То есть они, сколько ни смотрели, не могли разобраться. Ну, российские мозги помогли слегка в этом деле. Там оказалась такая загадка. Когда были выделены вот эти РНК, каждая из них по отдельности потеряла это свойство. То есть каждая по отдельности не связывается с липосомой, только у обоих такое было. Стали делать комбинаторику в разных вариантах и в конце концов пришли вот к такому замечательному наблюдению. Оказалось, что РНК эти все представляют собой …образные структуры, и все они могут действительно взаимодействовать. То есть, образуются ансамбли взаимодействующих малых РНК, и они обладают свойством, во-первых, связываться с липосомой, а некоторые разрывать липидные мембраны. Это впоследствии было по электропроводности показано. То есть вот мембрана плоская, два электрона, и соответственно, когда добавляются такие молекулы, происходит разрыв мембраны.
То есть на сегодня получается, что, во-первых, практически все функции, кроме окислительно-восстановительных, есть тут проблема, решаются с помощью РНК, ничего больше для этого не надо.
Как и почему происходил переход от мира РНК к современному миру? У белков гораздо больше возможностей. А белки, — ну, не белки, а аминокислоты присутствовали, конечно, в окружающей среде. Они, в первую очередь, для катализа обладают большим числом преимуществ. И, скажем, если когда-то были эболимы первые, то затем стали рибозимы использовать аминокислоты в качестве инструментов рабочих. Постепенно под эволюционным давлением получаются все лучшие катализаторы. Это привело в конце концов к белкам.
Как произошел генетический код? Третий вопрос, почему к триплету определенному соответствующая пришла аминокислота. Тем же самым методом молекулярной селекции были получены оптомеры против аминокислот. Вот такая РНК выделена с помощью молекулярной селекции, и она связывает аминокислоту изолицин. … Я выбрал самый лучший пример, надо сказать. Тиразин. Ну, и для остальных аминокислот так же. Здесь далековато от того, чтобы сказать, что прямо вот таким образом идет прямая, но корреляция точно есть. Статистика показывает, что не случайно из таких оптомеров получаются как бы повышенные количества таких вот кодонов. То есть, имеется сродство. Оно слабенькое, но есть сродство между аминокислотой и определенной нуклеотидной последовательностью. Здесь рентгена нет, прямо не показано, но вот данные такие вот, просто по образованию таких структур предполагают такой механизм.
Не буду дальше рассказывать всякие другие схемы. На самом деле такие эволюционные процессы можно делать разно. Сегодня хотелось бы о мире РНК сказать, но там еще более сложные процессы можно делать. Это, с одной стороны, может пролить свет на то, как происходили самые ранние стадии эволюции, а с другой стороны, системы представляют большой технологический интерес. Поскольку, если сделать такие модельные клетки примитивные, они могут найти интересное применение. С другой стороны даже простые реакции, типа таких, о которых говорил Валентин Николаевич, и реакции, осуществляемые разрезанием и сшиванием нуклеиновых кислот, могут привести к получению технологию, получению разных новых материалов. Здесь как бы фундаментальная наука, с одной стороны, и происхождение жизни, а с другой стороны, очень интересные могут быть приложения.
Спасибо.
Председатель —
Спасибо. Какие будут вопросы? Пожалуйста.
акад.В.Н.Пармон —
Валентин Викторович, все-таки для того, чтобы началась репликация на РНК, надо обязательно, чтобы три нуклеотида было? Или одного уже достаточно?
акад.В.В.Власов —
Нет, нет. В принципе, достаточно одного. И такие опыты были сделаны, люди давно занимаются вопросом происхождения жизни, и классические работы 20-летней давности были проведены. Берется поли-А, добавляются мономеры-У, и если их при пониженной температуре подержать, да еще добавить катализаторы типа глинистых материалов, то получалась полимеризация порядка 20 тысяч, что, вообще, совершенно разумно. Я имею в виду мономер один.
А насчет происхождения жизни горячего или холодного, сейчас всё больше как-то склоняются в пользу того, что все эти зародышевые процессы могли наиболее эффективно идти, во-первых, при низких температурах. Во-вторых, для того, чтобы это происходило, должна быть смена, то есть, сменяться должно холодное, горячее.
акад.Н.Л.Добрецов —
Чтобы была эволюция.
акад.В.В.Власов —
Да. Кстати, что очень легко получается. Допустим, температура замораживания — таяния. На самом деле, многие из этих процессов ускоряются при замораживании резко. То есть, вот здесь оптимум при — 20. Во-вторых, здесь концентрирование может достигаться высыханием на мелководье.
Вопрос —
Валентин Николаевич, чем объясняется нестыковочка в самом начале доклада с точки зрения…? Я имею в виду, АТ там по миллиону, АС всего 16 тысяч.
акад.В.В.Власов —
Да, просто химически очень слабая, очень нестабильная связь. АС — нестабильная, распадается гораздо легче, чем У и Г. Его могло и не быть, он не нужен.
Вопрос —
(Неразборчиво.)
акад.В.В.Власов —
Да. На самом деле, методов молекулярной селекции довольно много. И когда были получены данные по рибозимам, каталитическим РНК, естественно, попытались получить и другие каталитические нуклеиновые кислоты. Делали самые разные аналоги, и так далее. В том числе и попытались получить каталитические молекулы белка. И там тоже получены некоторые каталитические структуры. Но послабее. Там получены каталитические белки, которые могут расщеплять РНК, но эффективность их пониже, и на сегодняшний день не показано наличие в природе такого белка.
Была попытка сделать рибозимы, каталитические РНК, из трех нуклеотидов. Получается. И были сделаны попытки ввести дополнительные… К основанию приделали группировки, характерные для аминокислот. Тоже получается еще лучше.
акад.Н.Л.Добрецов —
Вот по поводу температуры опять. Вы уже частично ответили на вопрос. С одной стороны, длинные цепочки с повышением температуры будут распадаться, а с другой стороны, будет ускоряться скорость реакций. И правильно сказали, что есть вообще два экстремальных состояния, это вблизи замораживания и вблизи испарения или кипения. И там, и там идет целый ряд процессов, которые в других условиях не идут. Таким образом, наиболее важно именно разнообразие обстановок. Если у нас есть от горячего до холодного, и есть общая эволюция, смены преобладающего горячего и преобладающего холодного, то вы найдете все варианты, какие вам нужны.
акад.В.В.Власов —
На разных этапах эволюции, кстати, оптимальными могли быть разные условия. Скажем, для того, чтобы наиболее хорошо проникала реакция формальдегидов, условия могли быть одни где-то, а потом получившиеся молекулы, — им для того, чтобы дальше развиваться, было выгодно переместиться куда-то в другую нишу. Да, конечно.
акад.Н.Л.Добрецов —
Да, такая ситуация, наверное, и была. А если еще у нас разные небесные тела, и еще больший набор условий, значит, еще больше возможностей.
акад.В.В.Власов —
Да, но это уже потом. На самом деле химическая-то часть должна была осуществляться при наличии большого…
(Говорят все.)
Вопрос —
Валентин Викторович, я очень редко чувствую необходимость … Отбор. Биологи, это короткое слово, которое определяет набор неких функций. Вопрос: что вы подразумеваете под отбором?
акад.В.В.Власов —
В данном случае речь об экспериментально контролируемых условиях, поэтому отбор здесь, это накладывание жестких условий для выживания. Я сказал только один вариант, когда нуклеиновые кислоты выживают, а другие куда-то деваются. На самом деле есть другие варианты, где остальное просто всё уничтожается.
Председатель —
Спасибо, заканчиваем обсуждение очень интересного доклада. Вопрос в том, надо ли делать перерыв. У меня предложение такое. Просить … сделать доклад, а затем продолжить по нашей программе доклады … и Колчанова. Нет возражений? Тогда сделаем перерыв после этого доклада.