Но, по кра
йней мере, здесь нет никаких принципиальных проблем, можно вполне себе п
редставить, что это могло произойти. Мы просто не знаем, как это происходи
ло. Потом в следующий момент эти нуклеотиды должны были соединиться в по
лимерную цепь, должны были образоваться олигонуклеотиды, которые потом
должны были удлиняться. Здесь существует ряд проблем.
Во-первых, непонятно, как синтезировались нуклеотиды. Непонятно, как эти
нуклеотиды соединялись друг с другом, как образовывались олигонуклеот
иды. И, наконец, очень важная проблема: непонятно, откуда бралась энергия.
Дело в том, чтобы такая система устойчиво работала, необходимо постоянно
е поступление энергии. Потому что даже если у вас случайно в какой-то моме
нт синтезировался олигонуклеотид, но если у вас нет механизма подачи эне
ргии, то вы не можете такую реакцию повторять многократно. Поэтому сущес
твует проблема нуклеотического цикла. Сразу скажу, что чётких ответов на
эти вопросы нет. Хотя некоторые недавние работы, проведённые в Институт
е белка Александром Четвериным, как раз дают, по крайней мере, ответ на воп
рос: как могли бы образовываться длинные полинуклеотиды и как они могли
эволюционировать.
Четверин показал, что существует спонтанная реакция Ц рекомбинация. То
есть в растворе молекулы РНК могут обмениваться своими участками. И в ре
зультате они могут удлиняться. И вот это, в принципе, объясняет, как могли
бы образовываться длинные молекулы РНК. И, кроме того, из-за того, что моле
кулы РНК могут постоянно спонтанно обмениваться своими участками, такж
е можно объяснить, как могли возникнуть разные варианты РНК. То есть, как м
огла возникнуть не просто информация, а полезная информация, но с продол
жением.
Конечно, здесь надо допустить, что был какой-то механизм селекции, отбора
таких молекул. По крайней мере, можно сейчас себе представить, что, в принц
ипе, могли как-то абиогенно образоваться нуклеотиды, они могли собирать
ся в более длинные нуклеотиды. И такие нуклеотиды могли эволюционироват
ь.
Другое интересное открытие тоже было сделано лабораторией Четверина. Б
ыло показано, что РНК могут образовывать колонии. Вот также как микробио
логи выращивают колонии бактерий, то точно также можно вырастить колони
и РНК. Можно из одной молекулы РНК вырастить с помощью фермента, который б
удет считывать копии этой молекулы РНК, целую колонию РНК. Более того, пос
кольку сейчас уже известно, что таким ферментом может являться сама РНК,
то можно вполне себе представить, что могут расти колонии РНК, катализир
уемые самими РНК. Это изображено на следующей картинке.
А.Г. Получается замкнутый цикл.
А.Р. Да. К сожалению, пока ещё не показано, что можно выращивать к
олонии РНК с помощью только РНК. Но, по крайней мере, показано, что это можн
о делать с помощью белкового фермента. Но принципиально никакого запрет
а нет. И, таким образом, мы уже получаем что-то очень похожее на живую систе
му. То есть, мы получаем сложные молекулы, которые могут расти в виде колон
ий. И на самом деле, как предполагает Спирин, поскольку РНК обладает самым
и разными функциями, то могли возникать такие смешанные колонии из разны
х РНК с различными функциями, которые, в принципе обладают всеми основны
ми атрибутами живого. То есть, они обладают метаболизмом и, благодаря том
у, что они могут сами себя воспроизводить, здесь возможна эволюция и насл
едование каких-то новых признаков.
А.Г. Но в такой довольно замкнутой системе, где РНК самопроизво
дится, да ещё являясь ферментом, с трудом можно представить себе механиз
м эволюции.
А.Р. Да, давайте посмотрим на следующую картинку. Это как раз, вы
знаете, очень интересный вопрос, потому что действительно непонятно, как
в такой системе возникнет разнообразие. И вот здесь, пожалуй, центральна
я идея в концепции Спирина заключается в следующем. Конечно, если мы возь
мём отдельную колонию или даже группу колоний, то трудно себе представит
ь, чтобы из этого возникло что-то новое даже на протяжении миллионов лет.

Хотя Ц если допустить, что такие колонии существовали в масштабе всей З
емли, то есть эта идея похожа на…
А.Г. Коацерватный бульон?
А.Р. Нет, это даже более радикальная идея. То есть, если у вас сущ
ествовали так называемые лужи или лагуны, или какие-то небольшие озерца,
в которых были молекулы РНК, и всё это происходило в масштабе всей планет
ы, то вполне можно допустить, что чередование высыхания таких водоёмов и
потом последующего заполнения водой, могло приводить к тому, что у вас че
редовались циклы селекции и циклы воспроизведения этих молекул РНК.
Когда эти молекулы находились в растворе, это сообщество РНК себя воспро
изводило. Когда же эти озерца высыхали, то на их влажной поверхности обра
зовывалась колония РНК Ц те самые колонии, которые открыл Четверин. И эт
и колонии могли как-то между собой конкурировать, тут возникал некий отб
ор и потом, когда снова эти лагуны заполнялись водой, то уже эти отобранны
е колонии начинали воспроизводиться. То есть здесь идея такая, что сущес
твовали сообщества РНК, в которых происходил постоянный обмен информац
ией. И здесь на самом деле эволюция могла идти довольно быстро. Потому что
, как мы теперь знаем, существует спонтанная рекомбинация РНК. То есть, отд
ельные молекулы РНК могут обмениваться частями, они могут воспроизводи
ться. То есть, оказывается, что в мире РНК возможны очень сложные преобраз
ования, которые вообще уже выглядят как живой организм.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70