Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Мы не работали с аналогом тирозина, но я думаю, что он обладает сходными свойствами.
Кроме того, мне хотелось бы задать еще один вопрос. Вы упоминали о стереоспецифичных участках молекулы меланина. Для меня осталось неясным, считаете ли вы, что стереоспецифичность связана с характером свертывания или с конформацией всей молекулы или же что она определяется особенностями конфигурации мономеров?
Хотелось бы знать, намерены ли вы заняться выяснением этого вопроса.
Блуа. Да. Нам кажется, что при попытках выявить простейшие каталитические или проферментные механизмы, в которых необходимо установить тот или иной специфичный участок, а может быть, определить расположение активного атома, меланик будет значительно более подходящим объектом, чем кристалл кварца, любой другой кристалл или же минерал.
Валлентайн. Какие концентрации аминокислот вы использовали в опытах с поглощением излучения? Всегда ли концентрация была критической?
Блуа. Она была порядка 10_3 или 10 4 М.
Валлентайн. А что произойдет, если вы увеличите концентрацию в 10 или 100 раз? Интересно, влияет ли концентрация на характер реакции.
Блуа. Мы не изучали действие различных концентраций.
НЕСОСТОЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕРОЯТНОСТНОГО ПОДХОДА
П. МОРА
National Institutes of Health, Bethesda, Maryland
Понятие вероятности представляется весьма полезным при рассмотрении эволюции жизни. Мы считаем, что различные формы жизни появляются в результате отбора случайно возникающих мутантов. Понятие вероятности используется в настоящей статье, например, для того, чтобы объяснить возникновение какого-либо мутанта в результате изменения структуры отдельного нуклеотида ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) при случайном воздействии на него излучения или такого химического мутагена, как азотистая кислота (ср. [4]). Понятие вероятности оказывается очень полезным также при изучении in vitro на молекулярном уровне тех или иных биохимических процессов, например кинетики какого-либо ферментативного процесса. Вероятностные закономерности выполняются в кинетике химических реакций, а применение статистики приносит большую пользу в химии полимеров [3]. В настоящем сообщении я хочу обсудить практику привлечения теории вероятностей для объяснения возникновения жизни. По моему мнению, выбор для этой цели вероятностного метода оказывается неудачным, а само понятие вероятности — неподходящим. Как и следовало ожидать, я, конечно, не смогу предложить вместо него никакого другого понятия — разве лишь нечто весьма неопределенное и расплывчатое.
Я начну с рассмотрения противоречий и несоответствий, возникающих при использовании понятия вероятности в гипотезах о происхождении жизни. Затем я перейду к рассмотрению того, что я называю семантической путаницей при использовании понятия селективность, которое имеет по крайней мере три различных операциональных значения. Потом я собираюсь обсудить некоторые ограничения современного научного подхода, позволяющие объяснить наше пристрастие к понятию вероятности. Наконец, я попытаюсь обратить внимание на необходимость телеологического подхода, который, по моему мнению, следует использовать в биологии и который может привести нас к новым идеям или по крайней мере к пересмотру в новом свете интересующих нас проблем, свя-
занных с происхождением жизни. Однако я должен признать, что мне не удастся выдвинуть каких-либо вполне определенных и плодотворных положений, в чем вы и убедитесь в дальнейшем.
I. ПРОТИВОРЕЧИЯ И НЕСООТВЕТСТВИЯ
А. УПОРЯДОЧЕННОСТЬ И МАКРОМОЛЕ КУЛЯ РНАЯ СТРУКТУРА
В любой химической реакции, например при полимеризации мономеров, мы получаем продукты реакции, скажем полимеры, свойства которых предопределены реакционной способностью функциональных групп исходного соединения и условиями реакции (энергия активации, наличие или отсутствие катализаторов и т. д.). Особенность реакции полимеризации заключается в следующем: в полученном продукте взаимное расположение мономеров и связей между ними подчиняется законам теории вероятностей в пределах, определяемых условиями протекания реакции. Образовавшийся в реакции продукт может иметь неупорядоченную или упорядоченную структуру, но степень упорядоченности не может быть выше той, которую следовало бы ожидать, исходя из заданных параметров, определяющих ход реакции.
Так, например, мы показали [14, 15], что продукт поликонденсации глюкозы, протекающей при повышенной температуре, представляет собой полимер глюкозы с сильно разветвленной цепью. Степень ветвления и частота межмолекулярных связей через определенную гидроксильную группу задаются относительными реакционными способностями гидроксила в условиях данного эксперимента. При более высоких температурах различные гидроксилы, не участвующие в образовании глюкозидной связи, меньше отличаются друг от друга по своей реакционной способности. Следовательно, существует большая вероятность участия одного мономера в образовании более чем одной связи, а это должно привести к большей степени ветвления. Аналогичным образом структура полимеров других сахаров (в том числе рибозы, дезоксиглюкозы и т. д.) обладает ожидаемой неупорядоченностью как в отношении частоты различных типов связей и их распределения, так и в отношении ожидаемой степени ветвления, зависящей от вида функциональных групп данного мономера и от выбранных условий реакции [11, 1в]. Молекулы синтетических полисахаридов имели сферическую форму вследствие вообще высокой степени ветвления.
