Появление первой жизни на земеле
Биохимик Джек Шостак пытается понять, сколько есть разных способов появления жизни. Как жизнь может зародиться на другой планете и как она зародилась на нашей земле.
Вы когда-нибудь задавались вопросом, какой рецепт появления жизни на нашей планете? А если бы вы создавали клетку, какие вам нужны вещества и смеси для этого? Как из неживой материи превратили в живую, и где именно? На все эти вопросы уже не первый год старается ответить Шостак, пытаясь создать мир богатым движениям, в котором рождена жизнь.
Джек Шостак не просто биохимик, он ученый Медицинского института Howard Hughes, а также профессор генетики и лауреат нобелевской премии. Его проект очень важен, это переход от химии к биологии - от вещества к жизни.
В своей лаборатории биохимик Шостак пытается узнать, как материя перемещалась из формы безжизненных реакций, в химию первых простейших живых клеток. Он воссоздает состав, строение, свойства вещества и их превращения ранней Земли, когда не было еще жизни. И все это для того чтобы увидеть, как аминокислоты, липиды, нуклеотиды - соединяются в крупные: пептиды, мембраны и другие структуры.
В цепи нуклеотидов A, T, G и C генетический код клетки, содержащийся в ДНК, переходят в РНК, а затем рибосомы передают РНК в последовательности 20 аминокислот, составляющих протеины. Движение клеток, замедление, ускорение химических реакций, удаление остатков еды и обмен веществ - всем этим управляет протеин.
Но изначально протеинов не было во все. Как появилась первая клетка, как из химии перешла в биологию, т.е. стала живой? И как вообще происходил процесс эволюции клеток?
Джек Шостак считает, что жизнь зародилась не в океане и не море, а в пруду или озере. Клеточные мембраны из простых жирных кислот, могли образоваться, где дождевая вода обеспечивала, свежую водную среду. А в соленом океане или море они моментально бы истребились. В отдельных прудах и озерах смешивались главные составляющие и в правильной последовательности нагревались, остывали, для того чтобы начать свое существование, быть жизнью.
Это озеро обязательно должно быть ледяным с холодной водой, где в нее втекает со дна струя горячей воды. И озеро находится рядом с гидротермальным источником. В данной среде компоненты жизни проходили через циклы воспроизводства, нагревались, оттаивали, остывали в необходимом порядке для нуклеиновых кислот. Тогда жирные кислотные мембраны дали возможность проходить питательным веществам в клетку.
Протоклетка - первичный организм. Она содержит в себе пробелки и про-ДНК, находящиеся внутри толстой кожи. И её он старается воссоздать в своей лаборатории. Эта клетка начнет себя копировать с разными вариациями, добавляя некоторым клеткам преимущество. Сие разнообразие и приведет к процессу эволюции.
Как считает Шостак - «Главное это старт, переход от нуля генов к одному гену». Этот момент и есть центр исследования, когда комплект молекул в первый раз эволюционировали в живую клетку.
24.06.2015
