Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
необходимость в наличии нуклеиновых кислот, то из этого непосредственным
образом не следует, что кодируемая ими последовательность амино-
328
ГЛАВА VII
кислот неизбежно должна была быть представлена функциональными
макромолекулами.
Б. Отсюда следует, что нам не только нет нужды полагаться в своих
рассуждениях на редкие и случайные события (вероятность происходивших
реакций была относительно высокой), но также вовсе не обязательно
принимать в расчет наличие полинуклеотидов при моделировании примитивных
процессов самовоспроизведения. Во всяком случае, можно ожидать, что в
дальнейшем работа в области химической эволюции в большей степени будет
направлена на изучение развития и взаимодействия систем реакций, а не
будет сосредоточена, как это происходит сейчас, исключительно на поисках
способов образования индивидуальных биологических соединений.
А. Да, мне кажется, что именно этой проблеме должна быть посвящена
значительная часть нашей экспериментальной работы. И точно так же, как
сейчас, экспериментальный подход к проблеме химической эволюции и
биогенеза и впредь должен быть комплексным. Для глубокого понимания
картины первичного биогенеза в целом необходимо —? и сейчас, и в будущем
— привлекать данные, получаемые в самых разных областях, на первый взгляд
даже не связанных между собой и ие имеющих, казалось бы, отношения к
решаемой проблеме.
Б. Для изучения процессов химической эволюции мы не только намерены
привлекать данные, получаемые в различных других областях, но собираемся
также использовать уже применявшиеся нами подходы. Мы видели, например,
что сравнительная биохимия уже оказалась весьма полезной и будет,
вероятно, плодотворно использоваться и в будущем. Помимо всего прочего,
данные сравнительной биохимии позволили нам сделать ценный вывод,
согласно которому некоторые соединения, будучи широко распространенными в
современных живых системах, являются очень древними (например,
кофермепты). Результаты сравнения различных ферментов, выделенных из
сходных источников, указывают на возможность существования общих
эволюционных предшественников [111. (Это справедливо по крайней мере для
высших организмов.)
А. Согласно данным сравнительной биохимии, ферредоксин, по-видимому,
представляет собой очень древний фермент [12]. В связи с этим имеет смысл
попытаться синтезировать простые соединения, обладающие некоторыми
химическими свойствами фсрредоксина, например содержащие железосульфидпые
группы, а затем изучить каталитические свойства этих соединений и
сравнить их с каталитическими свойствами современного белка.
Б. Вы считаете, что главным объектом в будущих исследованиях в данном
случае является одно специфическое свойство
ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
329
ферредоксина, а именно взаимодействие между железом и серой. Верно ли я
Вас понял?
А. Совершенно верно, и в этом направлении сейчас активно ведутся
исследования в различных лабораториях.
Б. Другое направление исследований — расширение и усложнение набора
условий в экспериментах по моделированию.
А. Это особенно важно ввиду претензий к проводившимся до сих пор
экспериментам, моделирующим примитивные процессы; основной упрек сводился
к тому, что условия таких экспериментов крайне специфичны, а
использованные соединения тщательно отобраны и отличаются высокой
степенью очистки.
Б. Что верно, то верно. Совершенно очевидно, что в дальнейшем такие
эксперименты следует проводить в более сложных условиях — это относится и
к исходным реагентам, и к числу используемых фаз. Кроме газовой фазы,
можно было бы также исследовать в той же системе водную и твердую фазы;
тем самым мы воссоздали бы весь комплекс процессов, предположительно
протекавших в каких-то определенных местах на поверхности первобытной
Земли. Была выдвинута идея — воспроизвести в искусственной системе
условия, существовавшие на первобытных морских побережьях [131. В этой
системе должна присутствовать твердая фаза, состоящая из песка, и водная
фаза с большим количеством растворенных ионов; система должна быть
снабжена источником ультрафиолетового света, а также приспособлениями для
имитации морских приливов и отливов и суточного цикла освещенности (смена
дня и ночи). Через некоторое время после того, как система начнет
действовать, ее можно исследовать на предмет обнаружения интересных в
биологическом отношении соединений и структур. Мы уже говорили (гл. VI),
что, имитируя приливы и отливы, удается наблюдать образование и
усложнение структур, напоминающих клетку (микросфер). Следует упомянуть
еще об одном важном моменте. Во всех проводившихся до сих пор
экспериментах, моделирующих процессы, протекавшие в примитивной
атмосфере, исходные газы в конце концов расходуются и система достигает
состояния устойчивого равновесия или по крайней мере стационарного
состояния. Однако на первобытной Земле условия среды, вероятно,
непрерывно менялись, и это обстоятельство пока пе принималось в расчет.
