Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
полимеразную систему к «живым» системам, ибо в конце концов фермент
должен распасться, и если утраченные компоненты не будут так или иначе
восполнены, полимеризация прекратится.
А. На протяжении нашей дискуссии мы неоднократно использовали термины
«жизнь» и «живые системы». Что же в действитель-тельности означают эти
термины?
Мы затрагивали эту проблему в гл. VI. Мы говорили, что потенциальная
способность к организации — существенный критерий живой системы. Что же
мы имеем в виду, когда говорим о «происхождении жизни»?
Б. Вы поднимаете один из наиболее сложных вопросов, с которыми нам вообще
приходится сталкиваться, а именно вопрос о том, что такое «жизнь». Каким
образом мы устанавливаем критерии, позволяющие нам назвать данную
химическую систему живой или неживой? Предпринимались многочисленные
попытки дать перечень необходимых и достаточных требований, предъявляемых
к живой системе. Во всех этих перечнях есть много общих пунктов, но они и
отличаются друг от друга во многих очень существенных отношениях. Четкое
определение понятия «жизнь» — дело будущего, а пока вполне адекватной
формулы не существует.
А. Как Вам кажется, правильно ли считать, что проделанные нами
эксперименты относятся именно к исследованию проблемы возникновения
жизни? Я специально подчеркиваю слово «жизнь».
Б. Не совсем. По-моему, все то, что было сделано до сих пор, — это скорее
изучение самых ранних стадий превращения неживого вещества в
предбнологические системы. Даже наиболее сложные системы, изучавшиеся в
модельных экспериментах, слишком далеко отстоят от самой простой
независимо существующей живой клетки.
А. Я согласен с Вами. Конечно, впереди еще очень много работы. Нам
совершенно необходимо более точно представлять себе, что, собственно, мы
разумеем под живой клеткой, более глубоко изучить основные процессы,
происходящие в клетке на молекулярном уровне.
Б. Да. Я даже зайду немного дальше, ибо, по моему мнению,
ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
323
возможность синтеза живой клетки in vitro из исходных веществ
представляется мне при нынешнем уровне наших знаний весьма отдаленной.
А. Но следует подчеркнуть, что все то, что мы уже изучили, весьма
основательно подтверждено многочисленными и тщательными экспериментами.
Рассмотрим теперь некоторые примеры тех специфических проблем, разрешению
которых, как мы ожидаем, будут посвящены усилия экспериментаторов в
течение нескольких ближайших лет.
Б. Прежде всего, в наших знаниях о процессах возникновения необходимых
биологических соединений на древней Земле есть несколько существенных
пробелов. Например, основной строительный блок триглицеридов, а именно
глицерин, пока еще не был обнаружен в числе продуктов в модельных
экспериментах, хотя и нет причин полагать, что он при этом вообще не
образуется; думаю, что мы его обнаружим. Сами триглицериды, которые,
безусловно, необходимы для образования мембран, также пока не удалось
выделить в экспериментах, моделирующих примитивные процессы. Не
обнаружены и коферменты. За этими исключениями, были найдены по существу
все основные классы биологических соединений.
А. Возможно, в модельных экспериментах глицерин образовывался, но с
таким-малым выходом, что его трудно было идентифицировать. Глицерин —
очень важное и широко распространенное в биологических системах
соединение. Быть может, применявшиеся до сих пор методы синтеза просто не
отражают наиболее существенных процессов, участвовавших в образовании
этого соединения на первобытной Земле? Модельные эксперименты
свидетельствуют о том, что образование таких соединений было результатом
очень простых взаимодействий.
Б. Сейчас мне хотелось бы предложить некоторые пути изучения
ограничивающих влияний применительно к ряду специфических проблем.
1. Мы могли бы исследовать присоединение аминокислот к определенным, уже
ранее синтезированным олигопептидам и полипептидам для изучения
возможного влияния вторичной структуры на установление аминокислотной
последовательности в пептиде. До сих пор мы изучали только влияние на
этот процесс взаимодействий между ближайшими соседями. Мне кажется, мы
можем теперь изучать и другой уровень организации белков, а именно
вторичную структуру, и исследовать силы, действующие и на этом уровне.
2. Можно изучать формирование последовательности па поверхности раздела
фаз (например, па поверхности раздела воздух — вода или, в модельной
системе, на поверхности раздела масло — вода). Это позволило бы нам
оценить возможное влияние
21*
324
ГЛАВА VII
коллоидного состояния вещества на реакции, представляющие биологический
интерес.
3. Еще один подход состоит в изучении каталитической активности небольших
пептидов, синтезируемых в модельных системах. Целыо этих исследований
была бы попытка понять происхождение ферментативной активности. Например,
простой трипептид глутатион, образующийся в модельных системах, может
служить простой моделью ферредоксина, если в систему внести железо.
