Абиогенный синтез нуклеотидов

Потенциальные возможности генной инженерии растений весьма велики, особенно в сочетании с традиционными методами селекции (а без них и в генной инженерии не обходятся). Но мы столько раз, особенно в XX в., испытали на себе негативные последствия технических достижений, что невольно начинаем дуть на воду не несет ли генно-инженерный синтез невиданных форм жизни опасности для человека Сам процесс создания таких организмов, особенно используемых в пищу, безусловно, гораздо менее опасен, чем химический синтез многих лекарств. Во-первых, потому что генная инженерия основана на природном явлении, благополучно протекавшем 3 млрд лет без нашего участия. Во-вторых, потому что обеспечить необходимую для употребления в пиш у чистоту продуктов абиогенного синтеза — сложная химическая задача. В-третьих, жизнь, как известно со времен Л. Пастера, для построения белков и нуклеиновых кислот использует только левые изомеры аминокислот (мономеры белков) и правые изомеры нуклеотидов (мономеры нуклеиновых кислот). Противоположные изомеры вредны для всего живого. При абиогенном синтезе выход левых и правых изомеров одинаков. Их разделение в промышленных условиях требует немалых затрат. Все же, что делают для нас другие живые существа, в этом аспекте для нас безвредно. [c.95]

Важный шаг на пути химической эволюции — синтез нуклео-зидов и нуклеотидов, и в первую очередь адениновых. Американскому биохимику К. Поннамперума (К. Ponnamperuma) удалось показать, что при УФ-облучении смеси водных растворов аденина и рибозы при температуре 40 °С в присутствии фосфорной кислоты происходит реакция конденсации, приводящая к образованию аденозина. Если реакцию проводить при добавлении к реакционной смеси этилметафосфата, имеет место образование также и нуклеотидов АМФ, АДФ, АТФ. Функция фосфорных соединений в этих химических синтезах двоякая они играют каталитическую роль и могут непосредственно включаться в продукты реакции. Абиогенный синтез АТФ, представляющий собой результат нескольких относительно простых химических реакций, говорит о возможном раннем появлении этого соединения. Первые живые структуры могли получать АТФ из окружающей среды. [c.193]

Следует отметить, что в проекте Викинга предпринята попытка совместить две линии в развитии методов обнаружения жизни. Одна из них связана с констатацией роста и развития микроорганизмов, другая — с обнаружением в грунте Марса органических веществ. Детальный химический анализ необходим и было бы не верным недооценивать его значения. Однако он не имеет прямого отношения к индикации жизни на планете (Имшенецкий, 1971). Во-первых, на поверхности Марса могут быть органические вещества абиогенной природы. Их присутствие связано или с падением углистых хондритов, или с ходом абиогенного синтеза на самой планете, или представлять собой остатки бывшей ранее жизни. Во-вторых, количество органической массы на поверхности планеты может быть настолько незначительным, что обнаружение органических веществ в грунте не позволит получить определенных данных о присутствии живых организмов. В-третьих, доказанная экспериментально возможность абиогенного синтеза аденозина, аминокислот, нуклеотидов и других важных в биологическом отношении веществ затруднит оценку природы обнаруженных соединений. Поэтому индикация органических венщств не может быть бесспорным доказательством существования жизни (Имшенецкий, 1971 Bieman et al., 1972). Его результаты могут дать. лишь допо.лни-тельные и косвенные сведения о существовании жизни на других планетах. [c.113]

Уникальная способность к самоорганизации в сложные надмолекулярные системы была обнаружена недавно для химических многоатомных макроциклов (Lehn, 1997). Наблюдалось спонтанное образование в растворах супрамолекулярных систем, обладающих разными типами симметрии и архитектоники, объединение их в новые молекулярные ансамбли. Это говорит о том, что способность к структурной самоорганизации возникает на добиологическом уровне эволюции. Вслед за абиогенным синтезом элементарных единиц (аминокислот, нуклеотидов, сахаров) это могло быть основой для появления сложных структурных элементов живой материи и дальнейшего развития процессов жизнедеятельности. [c.217]

В гл. V и VI мы рассматривали факты, свидетельствующие о том, что специфические свойства и функции любого белка определяются не только относительным числом и последовательностью аминокислотных остатков, но также трехмерной структурой белка в целом. Кроме того, в настоящее время известно, что сама третичная структура есть функция первичной структуры, т. е. последовательности аминокислот, и упаковка белковых цепей не определяется непосредственно генетическими факторами. Далее, даже если первичная ассоциация нуклеотидов была небеспорядочной, все же, но-видимому, нет оснований считать, что полипептиды, синтезировавшиеся под контролем абиогенных полинуклеотидов, непременно должны были обладать биологически значимыми функциями. С другой стороны, ясно, что как окружающая среда, так и сами взаимодействующие элементы в силу присущих им свойств могут накладывать ограничения на процесс синтеза полипептидов (за счет взаимодействий между объединяющимися мономерами и за счет пространственных взаимодействий со средой). Если предполагаемая модель биогенеза, базирующаяся иа белках, верна, то у нас имеется готовое объяснение для механизма появления полинуклеотидов, содержащих информацию, которая имеет отношение только к биологически выгодным полипептидам. В противном случае, вероятнее всего, появлялись бы многочисленные бессмысленные полипептиды и перед нами встала бы проблема малоэффективной системы проб и ошибок. Итак, образовавшиеся прн добиологическом синтезе полипептидов последовательности могли быть результатом прямого взаимодействия мономеров и взаимодействия между окружающей средой и полимерсинтезирующей системой. Если была необходимость в наличии нуклеиновых кислот, то из этого непосредственным образом не следует, что кодируемая ими последовательность амино- [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология