Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Фолсом К. -> "Происхождение жизни: маленький теплый водоем" -> 38

Происхождение жизни: маленький теплый водоем - Фолсом К.

Фолсом К. Происхождение жизни: маленький теплый водоем — М.: Мир, 1982. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): proishojdeniejizni1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 47 >> Следующая

GUG, GCG. GAG J GGG. G
8
Рис. 10.3. Генетический код. Каждому триплету — кодону мРНК — соответствует аминокислота. Кодон, помеченный «поп», не определяет пи одну из аминокислот; он сигнализирует об окончании процесса синтеза.
При любом объяснении происхождения первичных тРНК возникает еще одно затруднение. Казалось бы, нет никаких необходимых причин существования именно такого генетического кода, а не какого-нибудь другого. Современный генетический код представлен на рис. 10.3. 20 аминокислот кодируются 64 (4X4X4) триплетами оснований, т. е. код вырожден, так как одной аминокислоте сооответствует более чем одип кодон. Почему фенилаланин у всех организмов кодируется триплетами UUU и UUC? Хотелось бы призвать на помощь историческую случайность и естественный отбор и представить себе возможное многообразие одинаково вероятных кодов. Но это был бы не научный подход. Рассмотрим другие варианты ответа на этот вопрос.
В соответствии с правилом общности трофических уровней в экологии для всех организмов необходимо лишь сходство малых молекул, участвующих в их биохимических процессах; в нем нет требования общности генетического кода. Набор оснований — Л, G, С и U (или Т) — ограничен, но код сам по себе не определен.
Используя аргументы дарвиновского естественного отбора, можно представить ситуацию, приводящую к универсальности кода для всех сложных организмов, клетки которых имеют ядра. Клетки этого типа являются результатом комбинации и делений различных симбиотических прокариотов, следы которых остаются и поныне. Например, хлоропласты зеленых растений — эукариотические органеллы — обладают своими собственными белоксинте-зирующим и генетическим аппаратами. В этом отношении с ними сходны митохондрии всех эукариотических клеток. Универсальность кода является важным требованием симбиоза, поскольку клетка поставляет молекулы тРНК и для себя, и для своих симбиотических компаньонов.
Нам неизвестны причины, по которым в ходе ранней эволюции прокариот появился единый код. Однако если бы (и это большое если) глубоких химических или физических причин появления универсальпого кода не было, то следовало ожидать, что мы обнаружили бы какие-то другие коды у бактерий, таксономически далеко отстоящих друг от друга.
Имеющиеся в настоящее время доказательства, подтверждающие универсальность генетического кода, ос-
Рис. 10.4. Модель примитивного пептидного синтеза. Короткая кольцевая генераторная последовательность служит как генетическим материалом, так и переносчиком информации в пептидном синтезе. Копии генераторной последовательности, полученные в результате линейных перестановок; несущие аминокислоты определенных групп, присоединенные фосфоэфирной связью к дискриминатору, выстраиваются, согласно правилам спаривания оснований, вдоль генератора (мРНК), благодаря чему обеспечивается необходимое для образования пептидной связи расположение аминокислот. Поскольку аминокислоты находятся в активированной форме фосфорных эфиров, энергия, требуемая для образования пептидной связи, доступна в достаточном количестве.
нованы на одном прокариотическом организме Escherichia coli, код которого совпадает с кодом эукариот. До сих пор не исследовались никакие другие эволюционно отдаленные от Е. coli прокариоты с целью определить, действительно ли генетический код универсален для всех прокариот.
Итак, приходится признать, что существующих данных пока недостаточно для доказательства универсальности кода. Возможно, какая-нибудь новая информация в этой области будет получена при изучении таких бактерий, как клостридии. Еще более заманчивым (правда, маловероятным в наши дни) представляется исследование кода внеземных организмов.
Оставляя нерешенным вопрос об универсальности
кода, попробуем воспроизвести способ, которым примитивных! «генетический» протобионт мог бы синтезировать специфический белок, и предложить, каким образом он мог бы передавать это свойство потомству.
Согласно нашей гипотезе, протоклетка содержит циклический генератор и семейство коротких (а позже и более длинных) молекул первичных тРНК, каждая из которых несет аминокислоту из группы, соответствующей ее дискриминатору. Задача состоит в том, чтобы синтезировать небольшой пяти-семичленный пептид, имеющий специфическую последовательность (рис. 10.4).
Допустим, что кольцевой генератор или его комплементарные копии служили как первичным генетическим материалом, так и неким двойником мРНК. Для того чтобы получить пептид со специфической последовательностью, мы должны лишь представить, как первичные молекулы тРНК, несущие аминокислоты, взаимодействуют с матрицей, так что аминокислоты располагаются в нужной последовательности. Во многих случаях подбор аминокислот с помощью взаимодействия кодон — антикодоп будет неправильным, и тогда процесс будет замедляться. Но в общем синтез будет идти. Таким образом, протоклетка, обладающая генетическим аппаратом, сможет вступить в новый мир дарвиновского естественного отбора, поскольку теперь она способна изготовлять копии специфических пептидов и своего примитивного генетического материала. Все остальное — дело истории. Впрочем, так ли это?
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 47 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed