МОЖНО ЛИ СОБРАТЬ КЛЕТКУ ИЗ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ?

Дискуссия

по пленарному докладу АБ. Четверина

«МОЖНО ЛИ СОБРАТЬ КЛЕТКУ ИЗ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ?»

Председательствующий А.И. Григорьев

 

Л.М. Мухин: Поясните Ваш тезис о том, что наноколонии, растущие в глине, могли быть формой компартментализации не только в мире РНК, но и в процессе становления белкового мира?

А.Б.Ч.: Мы показали, что в напоколониях возможно не только размножение РНК или ДН К, но возможна трансляция, экспрессия нуклеиновых кислот- если гель содержит компоненты, которые катализируют синтез белка на РНК. На каком-то этапе рибозимы приобрели способность катализировать производство пол и пептидов — тогда и происходило становление белкового мира.

В Н. Сиытников: Известно, что алюмосиликаты, в частности, монтмориллонит, являются хорошими катализаторами. Многие цеолиты используются в промышленности в этом качестве. И то, что они сорбируют органические соединения — тоже хорошо известный факт. С точки зрения работоспособности катализаторов проблема заключается в том, что стоит им только что-то адсорбировать — и после этого крайне сложно происходит десорбция (все поры закрываются). Как же в Вашем случае будет происходить десорбция из пор этих длинных и сложных молекул?

A. Б.Ч.: Я предполагаю, что десорбировать полинуклеотиды там и не надо. Мононуклеотиды сорбируются обратимо. Полинуклеотиды сорбируются практически необратимо. Но это и не нужно, так как глина может разбиваться на мелкие фрагменты, кусочки, эти частички глины могут переноситься на другое место — вместе с теми РНК, которые были на них сорбированы. На новом месте, прилипая к еще «незаселенному» куску глины, они могут дать место новой колонии РНК.

B. Н. Сиытников: Так ведь активный центр на алюмосиликатах уже закрыт,

А.Б.Ч.: Правильно. Но колония может расти по принципу грибницы — своей периферией, там, где активные центры еще не забиты,

М.Я. Маров: Вы говорили о бактериальном геноме. Геном — это каталог генов. Вы упомянули, что можно налить компоненты в пробирку и собрать геном. Возникает вопрос — все-таки любой каталог организован — эта организация, она определяется некой внутренней упорядоченностью, которая возникает в геноме?

А.Б.Ч.: Мы берем пробирку, в которой есть все компоненты для синтеза РНК, ДНК и белка, кидаем туда сколько-то молекул матрицы, начинается синтез ДНК, на ней — РНК. а потом синтез белка. Для этого процесса никакой особой организации, кроме последовательности полинуклеотидов, не надо. Идет синтез белка. Александр Сергеевич Спирин показал, что если все это поместить в реактор и добавлять туда новые компоненты и убирать продукты жизнедеятельности, то теоретически этот процесс может происходить бесконечно долго.

М.Я. Маров: Для клетки понятно — есть некая матрица, которая это все выстраивает. А вот для генома это все-таки что — система сама знает, в какой последовательности полинуклеотиды выстраивать?

А.Б.Ч.: Она не знает. Если есть матрица, то вопрос, откуда взялась матрица? Об этом лучше расскажет Александр Сергеевич Спирин. Относительно того, имеет ли значение взаимное расположение генов внутри хромосомы — это существенно для высокоорганизованных организмов, скажем, для эукариот. В случае бактерий этот эффект минимален. Для простейшей клетки эти проблемы не имеют значения — должны быть гены, последовательность полинуклеотидов, которые обеспечивают синтез полипептида, который способен собираться во что-то и давать функционирующий белок.

М.Я. Маров: Это в какой-то мере отражает концепцию, сейчас все более и более принимаемую в качестве некой парадигмы, что в нелинейных открытых системах происходит некая упорядоченность из первичной хаотической структуры. Отражается ли это в данной ситуации — на таком макромолекулярном уровне?

A. Б.Ч.: Думаю, что да.

B. Н. Сиытников: У химиков есть понятие «выхода». Каков выход собранных клеток из компонентов?

А.Б.Ч.: Для биологии выход гораздо менее важен, чем для химии, потому что в биологии, если что-то родилось в количестве одной миллиардной или одной триллионной доли от всей массы, но при этом это что-то получило способность эффективно размножаться, этот успех будет закреплен.

СВ. Рожнов: Можно ли создать из необходимых компонентов не просто клетку, а такую клетку, из которой в дальнейшем могло бы возникнуть все разнообразие органического мира?

А.Б.Ч.: Не знаю. Это совершенно особая тема.

СВ. Шестаков: Из Вашего доклада следует, что и без Qβ-репликазы возможно самопроизвольное образование полинуклеотидов, и очень длинных. Эти полинуклеотиды уже могут быть матрицей для репликации этих же молекул. Возникает вопрос, на каком этапе мы должны думать о возможности упорядоченной структуры полинуклеотидов для создания предпосылок генетического кода? Ведь синтез этих молекул у Вас — неупорядоченный, это просто химическая реакция.

А.Б.Ч.: Не знаю. Это все очень сложные вопросы. Рассматривая вопрос, вынесенный в название доклада, я предполагаю, что все компоненты, из которых планируется создать клетку — в наличии, имеется их некий склад. Вопрос: можно ли собрать клетку из ее компонентов? Ответ: если есть готовые компоненты — да, можно. Можно ли создать клетку естественным путем, путем эволюции, неконтролируемой экспериментатором — я не знаю.

СВ. Шестаков: Химическим способом можно создать геном, пусть и очень маленький.

А.Б.Ч.: Да, но мы сами пока еще не можем придумать последовательность ДНК, которая была бы жизнеспособна. Чтобы запустить реакцию, нам необходимо поместить эту ДНК в «сосуд», который уже содержит все необходимые белки, чтобы запустить воспроизведение, размножение и экспрессию этой ДНК. Если мы дали этот первичный толчок белками, то после этого будут синтезироваться новые белки. Но первоначальные белки-то мы берем из живой клетки.

СВ. Шестаков: Если у Вас образовались многочисленные разнообразные полинуклеотиды, они могут взаимодействовать между собой, удлиняется полинуклеотидная цепочка. К чему это увеличение размера полинуклеотидной цепочки приведет?

А.Б.Ч.: Если в результате такого складывания образуется репликаза, которая потом станет копировать, появится механизм для дальнейшего усложнения и усовершенствования. Достаточно запустить реакцию.

А.Б. Рубин: Если все получившееся в результате эксперимента поместить в липосому, то это все будет работать как клетка. Но в живой клетке есть гетерогенность, есть последовательность процессов.

А.Б.Ч.: Главным образом это относится к клеткам совершенным, эукариотическим, у которых есть цитоскслет, органеллы, ядро отделено от цитоплазмы и т.д. В бактериальной клетке самая сложная структура — это мембрана, пожалуй. Проблема структурной организации мембраны не решена. Поэтому я предлагаю в качестве временной меры для экспериментов использовать наноколонии.

Л.В. Ксанфома.чити: Сорбционные свойства монтмориллонита обладают температурной избирательностью?

A. Б.Ч.: Здесь я не специалист.

B. Н. Сиытников: Да, обладают.

В.И. Агол: Шостак показал в вышедшей неделю назад статье, что при определенном составе липосомы термостабильны, при высокой температуре резко повышается проницаемость нуклеотидов, и создается возможность осуществлять полимеразную цепную реакцию в липосомах.

А.Б.Ч.: То, что в липосомах можно делать ПЦР, было показано несколько лет назад. Но я не думаю, что были такие большие скачки температуры.

Л.М. Мухин
:
Какое значение имеет тот факт, что на глинах нельзя строить бесконечные цепочки (там ведь порядка 40 нуклеотидов)?

А.Б.Ч.: Это безматрично. Да, можно спонтанно синтезировать 40 нуклеотидов, а потом путем рекомбинаций сделать больше.


ВИРУС — ДО ИЛИ ПОСЛЕ КЛЕТКИ? >>


Найти на unnatural: МОЖНО ЛИ СОБРАТЬ КЛЕТКУ ИЗ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ
Автор: admin | 19 Ноябрь 2011 | 157 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100