Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Затем Ниренберг использовал поли-А в системе, представляющей собой экстракт Escherichia coli и содержащей рибосомы и раз-
.личные ферменты; при этом он наблюдал, что поли-А вызывал включение лизина в полилизин. Этот процесс также продолжался менее одного часа.
Опыты д-ра Шрамма аналогичны опытам Маттеи, наблюдавшего хорошо известный синтез полифенилаланина в присутствии поли-У (Nierenberg М. W., Matthaei J. Н., Proc. Natl. Acad. Sci., U. S., 47, 1588, 1961). Этот синтез также длится около часа.
Буханан. Проводили ли вы определение длины цепи полифенилаланина, образовавшегося в тех опытах, где, как вы сказали, происходила ошибка в считывании информации? Вполне вероятно, что процесс полимеризации продолжался до тех пор, пока не происходила ошибка, прекращающая синтез данного полимера, после чего процесс полимеризации начинался заново. Возможно, таким образом, что ошибка в считывании информации служит непреодолимым препятствием для фермента.
Ш р а м м. Я должен подчеркнуть, что все эти биологические опыты были проведены Маттеи, а не мною.
Бернал. Я полагаю, что в обсуждении вопроса о происхождении жизни сообщение профессора Шрамма о реплицирующихся молекулах занимает центральное место. Я согласен с тем, что достаточно большая продолжительность жизни и способность к эффективному воспроизведению таких молекул абсолютно необходимы не только для развития, но и для существования того, что может быть названо живым. Стало быть, наша задача — найти механизм такого воспроизведения, причем, вообще говоря, он должен быть проще, чем тот механизм, который мы обнаруживаем в биологических системах.
ТЕРМИЧЕСКАЯ КОНДЕНСАЦИЯ ЦИТИДИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В ПРИСУТСТВИИ ПОЛИФОСФОРНОЙ кислоты
А. ШВАРЦ, Э. БРЭДЛИ, С. ФОКС
Institute for Space Biosciences and Department of Chemistry, Florida State University, Tallahassee, Florida
Важная роль полифосфорной кислоты в реакциях конденсации известна давно. Особенный интерес для теории предбиологической эволюции представляют работы Шрамма [5] по использованию этой кислоты при полимеризации аргинина, а также данные Харады и Фокса [2, 3] по ее применению в процессе полимеризации аминокислот. Было показано [2, 3], что в присутствии полифосфорной кислоты (ПФК) температура, необходимая для полимеризации всех обычных аминокислот, снижается с 160—170 до 65°. Полифосфат нашел также применение при синтезе нуклеиновых кислот. Так, Фокс и Харада [3] синтезировали урацил из яблочной кислоты и мочевины в присутствии ПФК- В последних работах Шрамма и сотр. [5] сообщалось о полимеризации мононуклеотидов с использованием в качестве катализатора этилметафосфата, который можно рассматривать как производное полифосфата.
Мы в течение нескольких лет изучали влияние свободной полифосфорной кислоты на смесь пуринов, пиримидинов и рибозы, а также на нуклеозиды. Работа д-ра Шрамма привлекла наше внимание к мононуклеотидам; на основании данных этой работы мы предположили, что интенсивное разложение, наблюдавшееся в наших первых опытах, может быть предотвращено путем уменьшения кислотности реакционной смеси, т. е. созданием условий, имевшихся в отдаленную геологическую эпоху. Наши ранние работы по мононуклеотидам были проведены с использованием ряда оснований, чаще всего мочевины. Впоследствии было показано, что при быстром протекании реакции присутствие мочевины необязательно. Применяемая в настоящее время методика состоит, как показано на фиг. 1, в простом смешивании мононуклеотидов с полифосфорной кислотой при ограниченном доступе влаги из воздуха и нагревании смеси до 65° в течение 1—2 час. В своих исследованиях мы применяли различные образцы полифосфорной кислоты: часть из них была приобретена, а другие синтезированы из пяти-окиси фосфора и (или) фосфорной кислоты.
Данные, приведенные в настоящей работе, получены при использовании полифосфорной кислоты, содержащей 82—84% пятиокиси фосфора (производство Victor Chemical Works).
Продукты реакции растворяли при охлаждении в водном растворе аммиака, поддерживая нейтральную реакцию среды. После трехдневного диализа против дистиллированной воды раствор лиофилизировали. Полученный белый порошок содержал большое
3'(2')-ЦМФ(5 г) + ПФК (10 г)
| 65°, 2 час
| Растворяется в NH4OH J, Диализ в течение 3 дней j, Лиофилизация
j, Фракционирование (дауэкс 1x4) j, Диализ в течение 3 дней j, Лиофилизация Продукт (выход ~ 1%)
Фиг. 1. Получение полимера цитидиловой кислоты.
количество полифосфатов; поэтому для получения чистого соединения необходимо было проводить фракционирование. С этой целью использовали дауэкс-1. Полимер элюировали 4 н. муравьиной кислотой в 0,5 н. муравьинокислом аммонии. Для удаления полифосфатов колонку затем промывали 4 н. НС1. Фракцию, содержащую выделяемое соединение, повторно диализовали в течение трех дней и лиофилизировали. Конечный выход составляет обычно 1 %; поэтому в настоящее время разрабатываются условия синтеза, дающие лучший выход.
