Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
4. Хотелось бы также услышать о работах, в которых изучалось бы
взаимодействие между нуклеотидами, с одной стороны, и свободными
аминокислотами — с другой. Это помогло бы понять, как могла возникнуть
динамическая связь между этими двумя классами биологических соединений,
которая в конечном счете привела к передаче наследственной информации от
полинуклеотидов к аминокислотным последовательностям в белках. Я думаю,
что в этом случае следует попытаться выявить простейшие силы физического
взаимодействия между нуклеотидами или небольшими полинуклеотидами и
различными аминокислотами.
5. Мы могли бы расширить наши исследования упорядоченного образования
последовательностей, уже проведенные для аминокислот (па уровне
дипептидов), и изучить этот процесс в случае небольших олигонуклеотидов.
6. Можно было бы исследовать влияние уже синтезированных полипептидов на
скорость синтеза небольших олигонуклеотидов и на образование
последовательности в растущих полинуклеотидах.
7. Другим предметом серьезных исследований была бы частичная деградация
определенных макромолекул и биодинамических систем с последующим
изучением вероятности восстановления нативных функций в соответствующих
условиях. Таким способом мы могли бы выяснить, сыграло ли биохимическое
предопределение какую-нибудь роль в установлении свойств макромолекуляр-
ных п надмолекулярных систем, существующих в природе в на-стощее время.
8. Мы должны значительно расширить круг допустимых модельных систем. По
существу все те эксперименты, которые мы обсуждали, были строго
ограничены рамками принципа биохимического подобия. Мы изучали упрощенные
варианты химических взаимодействий, используя соединения, существующие в
современных живых системах, или их очевидные предшественники, например
нитрилы и альдегиды. Но, как мне кажется, для изучения определенных
аспектов проблемы происхождения жизни весьма полезными могли бы оказаться
и модельные системы, относящиеся не к биохимии, а к различным областям
чистой химии. Можно было бы изучать, например, упорядоченное образование
последовательностей в некоторых синтетических
ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
325
полимерах, таких, как полистиролы и различные пластмассы. Не исключено,
что общая химия полимеров могла бы служить для нас источником ценных
модельных систем и плодотворных идей.
А. Весьма заманчивый для исследователя перечень! Впрочем, я, с вашего
разрешения, добавлю еще кое-что. В конце гл. V мы рассмотрели проблему
уникальности живой природы в отношении оптической изомерии. Мы пришли к
выводу, что при нынешнем уровне знаний нельзя сделать сколько-нибудь
убедительных заключений на этот счет и теория биохимического
предопределения не может нам здесь ничем помочь. По-видимому, сам подход
к этой проблеме неверен и здесь назрела необходимость в каких-то свежих
идеях.
Остается невыясненной и другая важная проблема, а именно-проблема
возникновения метаболизма', как появились те сложные метаболические
системы, которые мы обнаруживаем в настоящее время в биологических
объектах?
Б. В самом деле, большинство экспериментальных данных, полученных при
исследовании химической эволюции, имеет отношение к проблеме образования
специфических типов молекул и мало что говорит о возникновении сложных
последовательностей реакций, например гликолиза или цикла лимонной
кислоты.
А. Дело в том, что, рассматривая возникновение метаболизма, мы
сталкиваемся с такого же рода трудностью, что и при исследовании проблемы
возникновения жизни в целом. Тут возможны самые разные домыслы, но очень
трудно наметить план экспериментов, которые бы продемонстрировали, что
возникновение метаболизма было, например, результатом взаимодействия
очень простых соединений при участии естественных сил, как это
предполагает теория биохимического предопределения. Словом, вопрос
сводится к следующему: как спланировать эксперимент, при помощи которого
можно было бы продемонстрировать правдоподобную картину того, каким
образом простые соединения и очень простые химические взаимодействия
могли привести к возникновению современных сложных метаболических систем?
Б. Один из возможных подходов к решению этой проблемы приходит на ум в
связи с образованием порфиринов в модельных экспериментах, имитирующих
условия первобытной Земли. Вы помните, что б-аминолевулиповая кислота
служит подходящим исходным реагентом для абиотического образования
пирролов, которые далее конденсируются в тетрапирролы. Сама б-амино-
левулиновая кислота также образуется в экспериментах, вероятно, в
результате конденсации глицина и янтарной кислоты. Эти реакции сильно
напоминают процессы, протекающие при биосинтезе порфиринов в современных
организмах [8]. Быть может, изучая механизмы образования тех или иных
конкретных про-
326
ГЛАВА VII
дуктов в наших модельных системах, удастся получить некоторые сведения по
крайней мере о возникновении отдельных биосинет-тических реакций
метаболизма. Пусть это возможно не для всех ?случаев, иногда все же
