Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Другой возможный источник заражения — микроорганизмы, присутствующие в изотопных реактивах; мы предположили, что под действием ультрафиолета они подвергаются лизису, и освободившиеся при этом продукты обмена способны загрязнять реак-
ционную среду. Для проверки этого предположения мы выдерживали в автоклаве опытные пробирки в течение 45 мин при 120°, а все реактивы предварительно пропускали через стерильные фильтры Зейца. Подготовленные таким образом стерильные пробы
Фиг. 5. Хроматограмма, полученная после облучения АМФ ультрафиолетом.
облучали ультрафиолетовым светом и анализировали. Никаких различий по сравнению с опытом обнаружено не было.
Как показано в табл. 1, выход продуктов реакции был довольно высоким. А между тем обычный химический синтез нуклеозидфосфатов требует довольно сложной методики [1]. При образовании аденозина из аденина, рибозы и донора фосфора квантовый выход
за 1 час облучения составляет ф ~ 1(Г5. При синтезе АМФ, АДФ и АТФ с участием этилметафосфата квантовые выходы почти на порядок выше.
Для выяснения вопроса о биохимической активности синтезированной АТФ мы провели опыты по изучению свечения обезвоженных задних абдоминальных сегментов светляков по методу Стрелера и Тоттера [21]. Интенсивность люминесценции измеряли на флуо-риметре Тёрнера. Кривые затухания свечения для опытной и аутентичной АТФ оказались идентичными. Было обнаружено, что величина концентрации АТФ в опытном растворе совпадала с величиной,полученной спектроскопически. Различия оставались в пределах ошибки опыта. Сотрудники нашего Отделения космической •биологии Купервас и Клейн определяли биохимическую активность синтезированного АТФ, используя гексокиназу дрожжей. Синтезированный продукт в гексокиназной реакции был столь же эффективен, как и заведомо чистый АТФ.
Применяя описанные выше методы, мы предприняли попытки синтезировать дезоксиаденозин и дезоксинуклеотиды. После облучения смеси дезоксирибозы, аденина и этилметафосфата мы получили дезоксиаденозин, а также дАМФ, дАДФ и дАТФ. Применение ионизирующего излучения дает еще более обнадеживающие результаты. Если подвергнуть действию ионизирующего излучения водные растворы аденина и рибозы, то аденозин образуется даже в отсутствие фосфата. При облучении же ультрафиолетом для образования аденозина необходимо присутствие фосфата. Предварительные данные показывают, что в присутствии неорганического фосфата (фосфорной кислоты) образуются моно-, ди- и тринуклео-тиды.
Таким образом, в нашей лаборатории был осуществлен синтез пуринов (аденина и гуанина), сахаров (рибозы и дезоксирибозы), нуклеозида (аденозина) и нуклеотидов (АМФ, АДФ и АТФ). Эти результаты непосредственно связаны с проблемой происхождения жизни, так как синтез названных соединений происходил в водной среде, концентрация исходных веществ была очень низкой и источники энергии были сходны с теми, которые, вероятнее всего, существовали на примитивной Земле.
ЛИТЕРАТУРА
1. Baddiley J., in «The Nucleic Acids», I, p. 137, ed. by E. Chargaff and J. Davidson, New York, Academic Press, J955.
2. Бутлеров A., Annalen, 120, 295 (1861).
3. Эльпинер E., Сокольская А. В., Происхождение жизни на Земле (Материалы международного симпозиума, Москва), стр. 173, 1959.
4. Fox S. W„ Наг ad a K-, Science, 133, 1923 (1961).
5. Kerr J.A.,Trotman-Dickenson A. F., in Handbook of Chemistry and Physics, 44-th ed., pp. 3519-20, Chem. Rubber Publ. Co, Cleveland, Ohio (1962—63).
6. К 1 i s s R. М., Matthews C. N., Proc. Nat. Acad. Sci., US, 48, 1300> (1962).
7. M i 1 1 e r S. L., I. Am. Chem. Soc., 77, 2351 (1955).
8. M i 1 1 e r S. L., U г e у H. С., Science, 130, 245 (1959).
9. О r 6 J., Nature, 190, 389 (1961).
10. Or 6 J., Ann. N. Y. Acad. Sci., 108, 64 (1963).
11. О г о J., К i rn b a 1 1 A. P., Arch. Biochem. Biophys., 93, 166 (1961).
12. P a 1 m C., Ca 1 v i п М., J. Am. Chem. Soc., 84, 2115 (1962).
13. Ponnamperuma C., Lemmon R. М., Calvin М., Science,
137, 605 (1962).
14. Ponnamperuma C., Lemmon R. М., Mariner R., Calvin М., Proc. Natl. Acad. Sci., U.S., 49, 737 (1963a).
15. Ponnamperuma C., Sagan C., Mariner R., Nature, 199, 222 (1963B).
16. Pullman В., P u 1 1 m a n A., Nature, 196, 1137 (M. Burton, J.Kirby-
Smith, J. L. Magee, eds.) (1962).
17. P u 1 1 m a n B., Pullman A., in «Comparative Effects of Radiation» 111—112, Wiley, New York (1960).
18. Sagan C., Evolution, 11, 40 (1957).
19. Sagan C., Radiation Res., 15, 174 (1961).
20. Schramm G., G г о t s с h H., P о 1 1 m a n W., Angew. Chemie
(Intern Ed. Engl.), 1, 1 (1962).
21. Strehler B. L., Totter J. K., Arch. Biochem. Biophys., 40,
28 (1952).
22. S w i n g s P., H a s e r L., Atlas of Representative Cometary Spectra Univ. Liege, Astrophysical Institute Louvain (1956).
23. W h i p p 1 e F. L., Astrophys. J., Ill, 375 (1950).
