ផ្ទះ ផ្កាកុលាប អ្វីដែលត្រូវបានផ្សាភ្ជាប់នៅក្នុង rna ផ្កាយនៃពិភពលោក។ ពិភពនៃ rna ឬអ្វីដែលជាជីវិត។ ស្លាកហ្សែន និង tRNA

ផ្កាកុលាប

អ្វីដែលត្រូវបានផ្សាភ្ជាប់នៅក្នុង rna ផ្កាយនៃពិភពលោក។ ពិភពនៃ rna ឬអ្វីដែលជាជីវិត។ ស្លាកហ្សែន និង tRNA

ជីវិតបានចាប់ផ្តើមជាមួយ RNA

ការស្រាវជ្រាវអាស៊ីត nucleic គឺជាចំណុចក្តៅបំផុតមួយនៅក្នុងជីវវិទ្យា។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់ RNA ពួកវាត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា។ ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះ មានតែក្រុមអ្នកឯកទេសតូចចង្អៀតប៉ុណ្ណោះដែលដឹងអំពីរឿងនេះ។

អាស៊ីត Ribonucleic ឬ RNA គឺជាសំណាង។ វាមិនត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងទូលំទូលាយថាជា DNA ដែលទាក់ទងគ្នាជិតស្និទ្ធរបស់វាទេ បើទោះបីជាមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នានឹងគីមីខ្លាំងក៏ដោយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរកឃើញក្នុងរយៈពេល 20 ឆ្នាំចុងក្រោយនេះបានផ្លាស់ប្តូរទស្សនៈរបស់យើងយ៉ាងខ្លាំងលើតួនាទី និងមុខងារនៃវត្ថុទាំងនេះ ដូចដែលវាបានប្រែក្លាយ ម៉ូលេគុល "ជំនាញ" ខ្លាំង។ ផលផ្លែនៃរបកគំហើញទាំងនេះគឺជាគំនិតថ្មីជាមូលដ្ឋានដែលថាជីវិតសម័យទំនើបត្រូវបាននាំមុខដោយ "ពិភពនៃ RNA" បុរាណដែលគ្រប់គ្រាន់ដោយខ្លួនឯងទាំងស្រុង។

ដូចដែលវាកើតឡើងជាធម្មតា ចំណេះដឹងថ្មី ការពង្រីកជើងមេឃ បានបង្កើតឱ្យមានសំណួរថ្មីៗជាច្រើន។ តើយន្តការនៃ "ការវិវត្ត" នៅក្នុងពិភព RNA មានអ្វីខ្លះ? តើ DNA និងប្រូតេអ៊ីនមកពីណា និងដោយរបៀបណា? តើការផ្លាស់ប្តូរពី "ពិភព RNA" កើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេចទៅពិភពសម័យទំនើប? អ្នកសិក្សា Valentin Viktorovich Vlasov និងកូនប្រុសរបស់គាត់ដែលជាបេក្ខជនវិទ្យាសាស្ត្រគីមីគឺ Alexander Vlasov ប្រាប់អ្នកអានអំពីការស្វែងរកដែលកំពុងត្រូវបានអនុវត្តក្នុងទិសដៅនេះ។

ហេតុអ្វីបានជាមានអត្ថបទអំពី RNA នៅក្នុងស៊េរីនៃអត្ថបទដែលឧទ្ទិសដល់បញ្ហានៃប្រភពដើមនៃជីវិត ហើយមិនមែនអំពីម៉ូលេគុលសរីរាង្គផ្សេងទៀតដែលល្បីជាង - DNA ឬប្រូតេអ៊ីន? ប្រហែលជាអ្នកអានរបស់យើងធ្លាប់បានលឺអំពី RNA ដែរ ប៉ុន្តែតើវាជាអ្វី? យើងប្រាកដថាគ្មានអ្វីគួរឱ្យកត់សម្គាល់នោះទេ - សម្រាប់ហេតុផលសាមញ្ញមួយ: រហូតមកដល់ពេលនេះមានតែអ្នកជីវវិទូប៉ុណ្ណោះដែលដឹងថាវាគឺជា RNA ដែលជាម៉ូលេគុល "វេទមន្ត" ដែលផ្តល់ជីវិត។ គ្រានោះនៅសម័យបុរាណ នៅលើផែនដីដែលទើបនឹងត្រជាក់ថ្មី អាថ៌កំបាំង "ពិភពនៃ RNA" បានកើតឡើង និងមានវត្តមាន ...

មុនពេលទៅ "ការចាប់ផ្តើមនៃការចាប់ផ្តើម" ចូរយើងស្តុកទុកនូវចំណេះដឹងចាំបាច់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាស៊ីត nucleic - ឌីអិនអេ(deoxyribonucleic) និង RNA (ribonucleic) ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសមាសធាតុគីមីរបស់វា RNA គឺជាកូនភ្លោះ ទោះបីជាមិនមែនជាកូនភ្លោះពេញលេញនៃ DNA ដែលជាអ្នកថែរក្សាសំខាន់នៃព័ត៌មានហ្សែននៅក្នុងកោសិការស់នៅក៏ដោយ។ អាស៊ីត nucleic គឺជាម៉ាក្រូម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymeric ដែលមានឯកតានីមួយៗ - នុយក្លេអូទីត... គ្រោងឆ្អឹងនៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុល គឺជាម៉ូលេគុលជាតិស្ករ 5 កាបូនដែលតភ្ជាប់ដោយសំណល់អាស៊ីតផូស្វ័រ។ មូលដ្ឋានអាសូតមួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងម៉ូលេគុលស្ករនីមួយៗ។ នុយក្លេអូទីតដែលខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកតែនៅក្នុងមូលដ្ឋានអាសូតផ្សេងគ្នាត្រូវបានកំណត់ដោយអក្សរ A, U, G, C (ក្នុង RNA) និង A, T, G, C (ក្នុង DNA) ។

និយាយតាមត្រង់ទៅ គ្មាននរណាម្នាក់គិតអំពី RNA អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ មាន dogma ថាមានកោសិកាមួយមានក្រូម៉ូសូមដែលក្នុងនោះមាន DNA ជាអ្នកថែរក្សាព័ត៌មានហ្សែន។
ទីបំផុតប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគនៅលើ ribosomes ។ ហើយ RNA - វាគឺនៅកន្លែងណាមួយរវាងអ្នកដឹកជញ្ជូនព័ត៌មានពី DNA - ហើយគ្មានអ្វីទៀតទេ។ ហើយបន្ទាប់មកមានការរកឃើញដែលធ្វើឱ្យអ្នកមើល RNA តាមរបៀបខុសគ្នាទាំងស្រុង។ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងអាស៊ីត nucleic គឺស្ថិតនៅក្នុងសមាសធាតុកាបូអ៊ីដ្រាតរបស់វា។ នៅក្នុង RNA ស្ករគឺ ribose ហើយនៅក្នុង DNA deoxyribose: ដែល DNA មានអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (H) RNA មានក្រុមអុកស៊ីដ (OH) ។ លទ្ធផលនៃភាពមិនសំខាន់បែបនេះ ភាពខុសប្លែកគ្នាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ដូច្នេះ DNA មានជាចម្បងក្នុងទម្រង់ជាដុំរឹងដ៏ល្បី ដែលនៅក្នុងនោះ ខ្សែ DNA ពីរត្រូវបានតោងជាប់គ្នាដោយសារតែការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាង nucleotides បំពេញបន្ថែម។

RNA ក៏អាចបង្កើតជាខ្សែពីរដែលស្រដៀងទៅនឹង DNA ដែរ ប៉ុន្តែក្នុងករណីភាគច្រើន RNA មាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ coil ស្មុគស្មាញ។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងមិនត្រឹមតែដោយសារការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលបានរៀបរាប់រវាងតំបន់ផ្សេងៗនៃ RNA ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ដោយសារតែក្រុមអុកស៊ីដនៃ ribose ដែលអាចបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនបន្ថែម និងធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអាស៊ីតផូស្វ័រ និងអ៊ីយ៉ុងដែក។ រចនាសម្ព័ន្ធ RNA របស់ Globular មិនត្រឹមតែមើលទៅខាងក្រៅស្រដៀងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងចូលទៅជិតពួកវាក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិផងដែរ៖ ពួកវាអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយនឹងម៉ូលេគុលជាច្រើនប្រភេទ ទាំងតូច និងប៉ូលីមែរ។

តើអ្នកណាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជា "រស់"?

ដូច្នេះហេតុអ្វីបានជាយើងហៅ RNA ជាបុព្វបុរសនៃជីវិតដែលមានស្រាប់? ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ ចូរយើងស្វែងយល់ថាតើព្រំដែនរវាងមនុស្សរស់នៅ និងមនុស្សគ្មានជីវិតស្ថិតនៅត្រង់ណា។

ចាប់តាំងពីអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីវិស័យផ្សេងៗគ្នាកំពុងធ្វើការលើបញ្ហានៃប្រភពដើមនៃជីវិតនោះម្នាក់ៗដំណើរការទាក់ទងនឹងវិទ្យាសាស្ត្រដែលនៅជិតគាត់។ អ្នកគីមីវិទ្យានឹងចងចាំពាក្យ "កាតាលីករ" អ្នកគណិតវិទ្យា - "ព័ត៌មាន" ។ ជីវវិទូនឹងពិចារណា នៅរស់ប្រព័ន្ធដែលមានសារធាតុ (កម្មវិធីហ្សែន) ដែលអាចចម្លងបាន (ឬសាមញ្ញជាងនេះ គុណ)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាចាំបាច់ដែលថាក្នុងអំឡុងពេលនៃការចម្លងបែបនេះ ការផ្លាស់ប្តូរមួយចំនួននៃព័ត៌មានតំណពូជអាចកើតឡើង ហើយការប្រែប្រួលថ្មីនៃប្រព័ន្ធកើតឡើង ពោលគឺវាគួរតែមានលទ្ធភាព។ ការវិវត្តន៍... អ្នកជីវវិទូក៏នឹងកត់សម្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវតែដាច់ដោយឡែកពីគេក្នុងលំហ។ បើមិនដូច្នេះទេ ប្រព័ន្ធដែលកំពុងរីកចម្រើនកាន់តែច្រើននឹងមិនអាចទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីគុណសម្បត្តិរបស់ពួកគេបានទេ ដោយសារកាតាលីករដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាង និងផលិតផលផ្សេងទៀតនឹង "អណ្តែត" ទៅក្នុងបរិស្ថានដោយសេរី។

ដូច្នេះ តើប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលដំបូងដាច់ដោយរបៀបណាពីបរិស្ថាន? ជាឧទាហរណ៍ អាណានិគមនៃម៉ូលេគុលអាចជាប់គ្នាដោយការស្រូបលើផ្ទៃរ៉ែ ឬភាគល្អិតធូលី។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចទៅរួចដែលថា សូម្បីតែប្រព័ន្ធបុព្វកាលភាគច្រើនមាន ដូចជាកោសិការស់នៅសម័យទំនើប ស្រោមសំបុត្រភ្នាសពិតប្រាកដ។ ការពិតគឺថា "ប្រូតូសែល" បែបនេះដែលមានភ្នាស lipid អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងសាមញ្ញ។ ម៉ូលេគុលជាច្រើនដែលមានក្រុមចោទប្រកាន់ (ឧទាហរណ៍អាស៊ីតខ្លាញ់) បង្កើតជាពពុះមីក្រូទស្សន៍នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកទឹក - ឡេប៉ូសូម... ពាក្យនេះគួរតែត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ចំពោះពាក់កណ្តាលនៃអ្នកអានរបស់យើង: liposomes ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងក្រែមគ្រឿងសំអាង - គ្រាប់ខ្លាញ់តូចៗត្រូវបានបំពេញដោយវីតាមីននិងសារធាតុសកម្មជីវសាស្រ្តផ្សេងទៀត។ ប៉ុន្តែ តើ « ពិធីការ » បុរាណ ពោរពេញ ទៅ ដោយ អ្វី ? វាបានប្រែក្លាយថាវាគឺជា RNA ដែលអះអាងថាជា "ការបំពេញ" ។

តើ RNA ធ្វើអ្វីគ្រប់យ៉ាងទេ?

ជីវិតត្រូវតែចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការបង្កើតម៉ូលេគុល "ជំនាញ" ដែលអាចបង្កើតឡើងវិញដោយខ្លួនឯង និងអនុវត្ត "ការងារ" ផ្សេងទៀតទាំងអស់ដែលចាំបាច់សម្រាប់អត្ថិភាពនៃកោសិកា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ទាំង DNA និងប្រូតេអ៊ីនមិនសមរម្យសម្រាប់តួនាទីរបស់សិប្បករបែបនេះទេ។ DNA គឺជាអ្នករក្សាព័ត៌មានហ្សែនដ៏ល្អ ប៉ុន្តែវាមិនអាចបង្កើតឡើងវិញដោយខ្លួនឯងបានទេ។ ប្រូតេអ៊ីនគឺជាកាតាលីករដ៏ល្អ ប៉ុន្តែពួកវាមិនអាចដំណើរការជា "កម្មវិធីហ្សែន" បានទេ។ ភាពផ្ទុយគ្នារវាងសាច់មាន់ និងស៊ុតកើតឡើង៖ DNA មិនអាចបង្កើតដោយគ្មានប្រូតេអ៊ីនទេ ហើយប្រូតេអ៊ីនដោយគ្មាន DNA ។ ហើយមានតែ RNA ដូចដែលវាបានប្រែក្លាយដែលអាចធ្វើអ្វីគ្រប់យ៉ាង។ ប៉ុន្តែយើងកុំឈានមុខគេឡើយ។

ពិចារណាមុខងារដែលគេស្គាល់ជាយូរមកហើយរបស់ RNA ដែលទាក់ទងនឹងការងារ ( កន្សោម) ហ្សែននៅក្នុងកោសិកា។ នៅពេលដែលហ្សែនមួយត្រូវបានបើក ការមិនដំណើរការ DNA ក្នុងតំបន់កើតឡើងដំបូង ហើយច្បាប់ចម្លង RNA នៃកម្មវិធីហ្សែនត្រូវបានសំយោគ។ ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការស្មុគស្មាញរបស់វាជាមួយនឹងប្រូតេអ៊ីនពិសេសអ្នកនាំសារ RNA ( mRNA) ដែលជាកម្មវិធីសម្រាប់សំយោគប្រូតេអ៊ីន។ RNA នេះត្រូវបានផ្ទេរពីស្នូលទៅ cytoplasm នៃកោសិកា ដែលវាភ្ជាប់ទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាពិសេស - ribosomes, "ម៉ាស៊ីន" ម៉ូលេគុលពិតប្រាកដសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។ ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគពីអាស៊ីតអាមីណូដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មភ្ជាប់ទៅនឹង RNAs ដឹកជញ្ជូនពិសេស (tRNAs) ដោយអាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗភ្ជាប់ទៅនឹង tRNA ជាក់លាក់របស់វា។ សូមអរគុណដល់ tRNA អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានជួសជុលនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលកាតាលីករនៃ ribosome ដែលវាត្រូវបាន "ភ្ជាប់" ទៅខ្សែសង្វាក់ប្រូតេអ៊ីនសំយោគ។ តាមលំដាប់នៃព្រឹត្តិការណ៍ដែលបានពិចារណា វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា ម៉ូលេគុល RNA ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការឌិកូដព័ត៌មានហ្សែន និងជីវសំយោគប្រូតេអ៊ីន។

កាលណាពួកគេសិក្សាស្វែងយល់អំពីដំណើរការជីវសំយោគផ្សេងៗកាន់តែច្រើន ពួកគេបានរកឃើញមុខងារមិនស្គាល់ពីមុនរបស់ RNA កាន់តែច្រើន។ វាប្រែថាក្រៅពីដំណើរការ ប្រតិចារិក(ការសំយោគ RNA ដោយចម្លងបំណែកនៃ DNA) ក្នុងករណីខ្លះ ផ្ទុយទៅវិញ ការសំយោគ DNA អាចកើតឡើងនៅលើគំរូ RNA ។ ដំណើរការនេះហៅថា ប្រតិចារិកបញ្ច្រាសប្រើក្នុងអំឡុងពេលនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់ពួកគេ មេរោគជាច្រើន រួមទាំងមេរោគ oncogenic ដ៏ល្បីល្បាញ និងមេរោគអេដស៍-1 ដែលបង្កឱ្យមានជំងឺអេដស៍។

ដូច្នេះ វាបានប្រែក្លាយថាលំហូរនៃព័ត៌មានហ្សែនគឺមិនដូចការគិតដំបូងឡើយ គឺគ្មានទិសដៅ - ពី DNA ទៅ RNA ។ តួនាទីរបស់ DNA ជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនចម្បងនៃព័ត៌មានហ្សែនបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានចោទសួរ។ ជាងនេះទៅទៀត មេរោគជាច្រើន (គ្រុនផ្តាសាយ រលាកខួរក្បាលដោយសារធីក និងផ្សេងទៀត) មិនប្រើ DNA ជាសម្ភារៈហ្សែនទេ ហ្សែនរបស់ពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងស្រុងពី RNA ។ ហើយបន្ទាប់មក ការរកឃើញបានធ្លាក់ចុះ ដែលធ្វើឲ្យយើងមើល RNA តាមរបៀបខុសគ្នាទាំងស្រុង។

មេ "ម៉ូលេគុល" ទាំងអស់។

គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលបំផុតគឺការរកឃើញសមត្ថភាពកាតាលីករនៃ RNA ។ ពីមុនវាត្រូវបានគេជឿថាមានតែប្រូតេអ៊ីននិងអង់ស៊ីមប៉ុណ្ណោះដែលអាចបង្កើតប្រតិកម្មបាន។ ជាឧទាហរណ៍ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនអាចញែកអង់ស៊ីមដែលកាត់ និងដេរ RNA មួយចំនួនបានទេ។ បន្ទាប់ពីការស្រាវជ្រាវយ៉ាងយូរ វាបានប្រែក្លាយថា RNAs ធ្វើការងារដ៏ល្អមួយក្នុងការធ្វើវាដោយខ្លួនឯង។ រចនាសម្ព័ន្ធ RNA ដែលដើរតួដូចជាអង់ស៊ីមត្រូវបានគេហៅថា ribozymes(ដោយការប្រៀបធៀបជាមួយ អង់ស៊ីម, កាតាលីករប្រូតេអ៊ីន) ។ ពពួក ribozymes ជាច្រើនត្រូវបានគេរកឃើញក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។ ជាពិសេសពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីរៀបចំមេរោគ RNA របស់ពួកគេ និងភ្នាក់ងារបង្ករោគដ៏សាមញ្ញផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ RNAs ប្រែទៅជា Jack នៃការជួញដូរទាំងអស់: ពួកគេអាចដើរតួជាអ្នកផ្តល់ព័ត៌មានតំណពូជអាចបម្រើជាកាតាលីកររថយន្តសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូនិងបង្កើតស្មុគស្មាញជាក់លាក់ខ្ពស់ជាមួយប្រូតេអ៊ីន។

ទំនុកចិត្តចុងក្រោយដែលថា "ពិភពនៃ RNA" ពិតជាកើតមានបន្ទាប់ពីការកំណត់អត្តសញ្ញាណព័ត៌មានលម្អិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ribosome ដោយវិធីសាស្ត្រនៃការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសង្ឃឹមថានឹងរកឃើញនៅទីនោះនូវប្រូតេអ៊ីនដែលជំរុញការភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងនៃអាស៊ីតអាមីណូចូលទៅក្នុងលំដាប់ប្រូតេអ៊ីន។ ស្រមៃមើលការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់ពួកគេនៅពេលដែលវាបានប្រែក្លាយថានៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលកាតាលីករនៃ ribosomes មិនមានរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនទាល់តែសោះដែលវាត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងស្រុងពី RNA! វាប្រែថាគ្រប់ដំណាក់កាលសំខាន់ៗនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានអនុវត្តដោយម៉ូលេគុល RNA ។ ចំណុចនៅក្នុងការពិភាក្សាអំពីលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃ "RNA world" ដែលជាដំណាក់កាលពិសេសនៃការវិវត្តន៍ជីវសាស្រ្តត្រូវបានកំណត់។

ជាការពិតណាស់រូបភាពពេញលេញមិនទាន់ត្រូវបានសាងសង់ឡើងវិញទេ - បញ្ហាជាច្រើនដែលមិនទាន់បានដោះស្រាយនៅតែមាន។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងកោសិកាទំនើប ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃអាស៊ីតអាមីណូ និងការភ្ជាប់របស់វាទៅនឹង tRNAs ដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីមជាក់លាក់។ សំណួរកើតឡើង៖ តើប្រតិកម្មនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយគ្មានការចូលរួមពីប្រូតេអ៊ីនទេ មានតែជំនួយពី RNA ទេ? តើ RNAs ខ្លួនគេអាចជំរុញការសំយោគនៃ RNA ពីនុយក្លេអូទីត ឬការបន្ថែមមូលដ្ឋានអាសូតទៅស្ករទេ? ជាទូទៅបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃ ribozymes សមត្ថភាពសក្តានុពលបែបនេះនៃ RNA លែងមានការសង្ស័យទៀតហើយ។ ប៉ុន្តែវិទ្យាសាស្ត្រទាមទារឱ្យមានការបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍។

ការវិវត្តន៍របស់ដាវីននៅក្នុងបំពង់សាកល្បង

វិធីសាស្រ្តដ៏ល្អមួយ ជាញឹកញាប់អាចធ្វើបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រ។ នេះគឺជាអ្វីដែលអាចនិយាយបានអំពីវិធីសាស្រ្ត ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymerase (PCR)ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកគុណអាស៊ីត nucleic ក្នុងបរិមាណគ្មានដែនកំណត់។ ចូររៀបរាប់ដោយសង្ខេបអំពីខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្ត្រ។ សម្រាប់ការគុណ DNA ក្នុងវិធីសាស្ត្រ PCR អង់ស៊ីម DNA ត្រូវបានប្រើ ប៉ូលីមេរ៉ាសនោះគឺជាអង់ស៊ីមដូចគ្នាដែលក្នុងអំឡុងពេលនៃការគុណកោសិកា សំយោគខ្សែ DNA បំពេញបន្ថែមពីម៉ូណូម័រ-នុយក្លេអូទីតដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត PCR ល្បាយនៃនុយក្លេអូទីតដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម អង់ស៊ីម DNA polymerase និងអ្វីដែលគេហៅថា ថ្នាំ primers- oligonucleotides បំពេញបន្ថែមដល់ចុង DNA ចម្លង។ នៅពេលដែលសូលុយស្យុងត្រូវបានកំដៅ ខ្សែ DNA ខុសគ្នា។ បនា្ទាប់មកនៅពេលត្រជាក់ primers ភ្ជាប់ទៅនឹងពួកវាបង្កើតជាបំណែកខ្លីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ helical ។ អង់ស៊ីមនេះភ្ជាប់នុយក្លេអូទីតទៅនឹង primers ហើយប្រមូលផ្តុំខ្សែដែលបំពេញបន្ថែមទៅនឹងខ្សែ DNA ដើម។ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មពី DNA ខ្សែទ្វេមួយ ពីរត្រូវបានទទួល។ ប្រសិនបើអ្នកធ្វើម្តងទៀត នោះអ្នកនឹងទទួលបានច្រវាក់ចំនួន 4 ហើយបន្ទាប់ពីការធ្វើឡើងវិញ n - 2 n ម៉ូលេគុល DNA ។ អ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺសាមញ្ញណាស់។

ការបង្កើត PCR និងការបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការសំយោគគីមីនៃ DNA បានអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាដ៏អស្ចារ្យមួយសម្រាប់ការជ្រើសរើសម៉ូលេគុល។ គោលការណ៍នៃការជ្រើសរើសម៉ូលេគុលគឺសាមញ្ញផងដែរ៖ ដំបូង ម៉ូលេគុលជាច្រើនត្រូវបានសំយោគដោយលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗគ្នា (ហៅថា បណ្ណាល័យម៉ូលេគុល) ហើយបន្ទាប់មក ម៉ូលេគុលដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចង់បានត្រូវបានជ្រើសរើសពីល្បាយនេះ។

បណ្ណាល័យអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគឺជាល្បាយនៃម៉ូលេគុលដែលមានប្រវែងដូចគ្នា ប៉ុន្តែមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងលំដាប់នុយក្លេអូទីត។ ពួកគេអាចទទួលបានប្រសិនបើក្នុងអំឡុងពេលសំយោគគីមីនៅលើឧបករណ៍សំយោគដោយស្វ័យប្រវត្តិ នុយក្លេអូទីតទាំងបួនត្រូវបានបន្ថែមក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅដំណាក់កាលនីមួយៗនៃការពង្រីកលំដាប់នុយក្លេអូទីត។ ពួកវានីមួយៗនឹងត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដែលកំពុងលូតលាស់ជាមួយនឹងប្រូបាប៊ីលីតេស្មើគ្នា ជាលទ្ធផលដែលនៅដំណាក់កាលនៃការភ្ជាប់នីមួយៗ 4 វ៉ារ្យ៉ង់នៃលំដាប់នឹងត្រូវបានទទួល។ ប្រសិនបើអាស៊ីត nucleic ដែលមានប្រវែងនៃតំណភ្ជាប់ n ត្រូវបានសំយោគតាមរបៀបនេះ នោះភាពខុសគ្នានៃម៉ូលេគុលដែលទទួលបាននឹងមាន 4 ទៅថាមពលនៃ n ។ ដរាបណា monomers 30-60 ត្រូវបានប្រើជាធម្មតា ការសំយោគលទ្ធផលពី 4 30 ទៅ 4 60 ម៉ូលេគុលផ្សេងគ្នា! តួលេខដែលធ្លាប់ស្គាល់ លើកលែងតែតារាវិទូ។

ដោយសារអាស្រ័យលើសមាសភាព អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកបត់ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធលំហផ្សេងៗគ្នា ការសំយោគនៃលំដាប់ស្ថិតិផ្តល់ឱ្យម៉ូលេគុលជាច្រើនប្រភេទដែលមានលក្ខណៈខុសៗគ្នា។ ពី DNA ដែលបានបង្កើតឡើង - ដោយមានជំនួយពីអង់ស៊ីម RNA polymerase - RNA ត្រូវបានអាន។ លទ្ធផលគឺបណ្ណាល័យនៃ RNA ខ្សែតែមួយរួចហើយ។ បន្ទាប់មក នីតិវិធីជ្រើសរើសត្រូវបានអនុវត្ត៖ ដំណោះស្រាយ RNA ត្រូវបានឆ្លងកាត់ជួរឈរដែលមានក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនដែលមិនអាចរលាយបានជាមួយនឹងម៉ូលេគុលគោលដៅដែលភ្ជាប់ដោយសារធាតុគីមី ដើម្បី "ចាប់" អ្វីដែលគេហៅថាអនាគត។ អាដាប់ធ័រនោះគឺ RNA ដែលមានសមត្ថភាពចងម៉ូលេគុលជាក់លាក់។ បន្ទាប់មក ជួរឈរត្រូវលាងសម្អាតដើម្បីយក RNA ដែលមិនចងជាប់ ហើយបន្ទាប់មក RNA ដែលរក្សាទុកនៅលើជួរឈរដោយសារតែការភ្ជាប់ទៅនឹងម៉ូលេគុលគោលដៅត្រូវបានទឹកនាំទៅ (ឧទាហរណ៍នេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយកំដៅជួរឈរ) ។

ច្បាប់ចម្លង DNA ត្រូវបានផលិតចេញពី RNA ដាច់ស្រយាលដោយប្រើការចម្លងបញ្ច្រាស ហើយម៉ូលេគុល DNA ដែលមានខ្សែទ្វេធម្មតាត្រូវបានទទួលពីពួកគេ។ ពីក្រោយ អ្នកអាចអាន RNA aptamers ដែលចង់បាន ហើយបន្ទាប់មកគុណវាដោយ PCR ក្នុងបរិមាណគ្មានដែនកំណត់។ ជាការពិតណាស់នេះគឺជាករណីដ៏ល្អ; នៅក្នុងការអនុវត្ត អ្វីគ្រប់យ៉ាងប្រែទៅជាស្មុគស្មាញជាង។ ជាធម្មតា ការរៀបចំ RNA ដើមមានផ្ទុកនូវម៉ូលេគុល "បរទេស" ច្រើនលើសលុប ដែលពិបាកកម្ចាត់។ ដូច្នេះ RNA លទ្ធផលត្រូវបានឆ្លងកាត់ជួរឈរម្តងហើយម្តងទៀតដើម្បីញែក RNA ដែលបង្កើតជាស្មុគស្មាញខ្លាំងបំផុតជាមួយនឹងម៉ូលេគុលគោលដៅ។

ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនេះ រាប់ពាន់នៃ RNA aptamers ផ្សេងគ្នាត្រូវបានទទួល ដែលបង្កើតជាស្មុគស្មាញជាក់លាក់ជាមួយនឹងសមាសធាតុសរីរាង្គ និងម៉ូលេគុលផ្សេងៗ។

គ្រោងការណ៍ដែលបានពិចារណានៃការជ្រើសរើសម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីទទួលបានម៉ូលេគុលជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិណាមួយ។ ឧទាហរណ៍ RNAs ត្រូវបានគេទទួលបានដែលអាចជំរុញការសំយោគនៃ RNA និងប្រូតេអ៊ីន: ការបន្ថែមនៃមូលដ្ឋានអាសូតទៅ ribose វត្ថុធាតុ polymerization នៃ nucleotides សកម្មនៅលើខ្សែសង្វាក់ RNA ការបន្ថែមអាស៊ីតអាមីណូទៅ RNA ។ ការសិក្សាទាំងនេះបានបញ្ជាក់ជាថ្មីម្តងទៀតថានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការវិវត្តន៍មុនជីវសាស្រ្ត ម៉ូលេគុល RNA អាចកើតចេញពីសារធាតុប៉ូលីម៊ែរចៃដន្យ។
ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារជាក់លាក់។

ដាក់ការបញ្ជាទិញរបស់អ្នក!

វិធីសាស្ត្រជ្រើសរើសម៉ូលេគុលមានថាមពលខ្លាំង។ ដោយមានជំនួយរបស់វា វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃការស្វែងរកម៉ូលេគុលដែលចង់បាន បើទោះបីជាដំបូងមិនមានគំនិតអំពីរបៀបដែលម៉ូលេគុលបែបនេះគួរតែត្រូវបានរៀបចំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើអ្នកមកជាមួយនឹងនីតិវិធីនៃការជ្រើសរើស ពួកវាអាចត្រូវបានសម្គាល់ដោយយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃលក្ខណៈសម្បត្តិដែលត្រូវការ ហើយបន្ទាប់មកយើងអាចដោះស្រាយជាមួយនឹងសំណួរថាតើអចលនទ្រព្យទាំងនេះត្រូវបានសម្រេចដោយរបៀបណា។ ចូរយើងបង្ហាញរឿងនេះដោយឧទាហរណ៍នៃភាពឯកោនៃ RNAs ដែលមានសមត្ថភាពភ្ជាប់ទៅនឹងភ្នាសកោសិកា និងកែប្រែភាពជ្រាបចូលរបស់វា។

ribocytes បុរាណត្រូវបានគេសន្មត់ថាស្រូបយក "សារធាតុចិញ្ចឹម" ពីបរិស្ថានយកផលិតផលមេតាប៉ូលីសនិងបែងចែកក្នុងអំឡុងពេលបន្តពូជ។
ហើយដំណើរការទាំងអស់នេះទាមទារការគ្រប់គ្រងការជ្រាបចូលភ្នាស។ ដោយសារយើងជឿថាមិនមានម៉ូលេគុលមុខងារផ្សេងទៀតក្រៅពី RNA នៅក្នុង ribocytes នោះ RNA ខ្លះត្រូវតែមានអន្តរកម្មជាមួយភ្នាស។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមទស្សនៈគីមី ពួកវាមិនសមស្របទាំងស្រុងសម្រាប់តួនាទីរបស់និយតករភាពជ្រាបនៃភ្នាស។

ភ្នាសនៃកោសិកាទំនើប និង liposomes ដែលបង្កើតឡើងពីអាស៊ីតខ្លាញ់ ផ្ទុកបន្ទុកអវិជ្ជមាន។ ដោយសារ RNAs ត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាអវិជ្ជមានផងដែរ យោងទៅតាមច្បាប់របស់ Coulomb ពួកគេត្រូវតែបណ្តេញចេញពីផ្ទៃ lipid ហើយលើសពីនេះទៅទៀត មិនអាចជ្រាបចូលជ្រៅទៅក្នុងស្រទាប់ lipid បានទេ។ មធ្យោបាយតែមួយគត់ដែលគេស្គាល់សម្រាប់អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដើម្បីធ្វើអន្តរកម្មជាមួយផ្ទៃភ្នាសគឺតាមរយៈអ៊ីយ៉ុងដែកដែលមានបន្ទុកទ្វេដង។ អ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានទាំងនេះអាចដើរតួជាស្ពាន ដែលមានទីតាំងនៅចន្លោះក្រុមដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានលើផ្ទៃភ្នាស និងក្រុមផូស្វាតនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។ ដោយសារអន្តរកម្មស្ពានបែបនេះមានភាពទន់ខ្សោយ មានតែអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកធំមួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចភ្ជាប់ទៅនឹងភ្នាសបាន ដោយសារចំណងខ្សោយជាច្រើនជាមួយនឹងផ្ទៃភ្នាស។ ដូច្នេះសត្រូវតិចតួចបានចង Gulliver ទៅនឹងដីជាមួយនឹងខ្សែពួរស្តើងជាច្រើន។

នេះគឺជាកន្លែងដែលវិធីសាស្ត្រជ្រើសរើសម៉ូលេគុលបានជួយអ្នកស្រាវជ្រាវ។ ពីបណ្ណាល័យ RNA យើងបានគ្រប់គ្រងបំបែកម៉ូលេគុលជាច្រើនដែលភ្ជាប់ទៅនឹងភ្នាសដោយជោគជ័យ ហើយថែមទាំងបំបែកពួកវានៅកំហាប់ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់! RNA ទាំងនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតា។ ពួកវាហាក់ដូចជាជួយគ្នាទៅវិញទៅមក៖ ល្បាយនៃម៉ូលេគុលនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នាភ្ជាប់ទៅនឹងភ្នាសល្អជាងម៉ូលេគុលនៃប្រភេទដូចគ្នា។ អ្វីគ្រប់យ៉ាងបានច្បាស់លាស់បន្ទាប់ពីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំនៃ RNAs ទាំងនេះ។ វាបានប្រែក្លាយថាពួកគេមានរង្វិលជុំជាមួយនឹងផ្នែកបំពេញបន្ថែម។ ដោយសារតែតំបន់ទាំងនេះ RNA "ភ្នាស" អាចបង្កើតជាសហគមន៍ស្មុគស្មាញដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតទំនាក់ទំនងច្រើនជាមួយភ្នាស ហើយធ្វើអ្វីដែលម៉ូលេគុល RNA មួយមិនអាចធ្វើបាន។

ការពិសោធន៍ជ្រើសរើសនេះបានណែនាំថា RNA មានវិធីបន្ថែមក្នុងការទទួលបានលក្ខណៈសម្បត្តិថ្មីតាមរយៈការបង្កើតស្មុគស្មាញ supramolecular ។ យន្តការនេះក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធ RNA ក្នុងទម្រង់ជាអាណានិគមលើផ្ទៃ សូម្បីតែមុនពេលប្រព័ន្ធទាំងនេះទទួលបានភ្នាសអ៊ីសូឡង់ក៏ដោយ។

"RNK World": Was, Is និង Will!

ភស្តុតាងជាច្រើនបង្ហាញថា "ពិភព RNA" មាន។ ពិតវាមិនច្បាស់ថានៅទីណាទេ។ អ្នកជំនាញខ្លះជឿថា ដំណាក់កាលដំបូងនៃការវិវត្តន៍មិនបានកើតឡើងនៅលើផែនដីទេ ប្រព័ន្ធដែលមានមុខងាររួចហើយត្រូវបាននាំយកមកផែនដី ដែលសម្របតាមលក្ខខណ្ឌក្នុងតំបន់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយជាមួយនឹងសារធាតុគីមី
ហើយតាមទស្សនៈជីវសាស្រ្ត នេះមិនផ្លាស់ប្តូរខ្លឹមសារនៃបញ្ហានោះទេ។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយវានៅតែជាអាថ៌កំបាំង - ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការអ្វីខ្លះនៅក្នុងបរិស្ថាន ribocytes ត្រូវបានបង្កើតឡើងនិងដោយសារតែសមាសធាតុអ្វីដែលពួកគេមាន។ យ៉ាងណាមិញ nucleotides ដែលត្រូវការសម្រាប់ជីវិតរបស់ ribocytes គឺជាម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ។ វាពិបាកក្នុងការស្រមៃថាសារធាតុទាំងនេះអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការសំយោគ prebiotic ។

វាអាចទៅរួចដែលថា RNA បុរាណមានភាពខុសគ្នាខ្លាំងពីសម័យទំនើប។ ជាអកុសល ដាននៃ RNA បុរាណទាំងនេះមិនអាចត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ទេ យើងកំពុងនិយាយអំពីពេលវេលាដែលនៅឆ្ងាយពីយើងរាប់ពាន់លានឆ្នាំ។ សូម្បីតែថ្មនៅសម័យនោះក៏«រលំទៅជាខ្សាច់»ជាយូរមកហើយ។ ដូច្នេះ យើងអាចនិយាយបានតែអំពីការធ្វើគំរូពិសោធន៍នៃដំណើរការដែលអាចកើតឡើងនៅដំណាក់កាលដំបូងបំផុតនៃការវិវត្តន៍នៃម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះ។

ហេតុអ្វីបានជាការផ្លាស់ប្តូរពី "ពិភព RNA" កើតឡើងទៅពិភពសម័យទំនើប? ប្រូតេអ៊ីនដែលមានក្រុមគីមីទូលំទូលាយជាង RNA គឺជាកាតាលីករដ៏ល្អបំផុត និងជាប្លុកសំណង់។ ជាក់ស្តែង RNAs បុរាណមួយចំនួនបានចាប់ផ្តើមប្រើម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនជា "ឧបករណ៍នៃកម្លាំងពលកម្ម" ។ RNAs បែបនេះដែលមានសមត្ថភាពសំយោគម៉ូលេគុលមានប្រយោជន៍ពីបរិស្ថានសម្រាប់គោលបំណងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេបានទទួលគុណសម្បត្តិក្នុងការបន្តពូជ។ aptamers និង ribozymes ដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានជ្រើសរើសដោយធម្មជាតិ។
ហើយបន្ទាប់មកការវិវត្តន៍បានធ្វើការងាររបស់វា៖ ឧបករណ៍បកប្រែបានក្រោកឡើង ហើយបន្តិចម្តងៗ ទំនួលខុសត្រូវសម្រាប់កាតាលីករបានបញ្ជូនទៅប្រូតេអ៊ីន។ ឧបករណ៍បានប្រែទៅជាងាយស្រួលណាស់ដែលពួកគេបានបណ្តេញ "ចៅហ្វាយនាយ" របស់ពួកគេចេញពីវិស័យជាច្រើននៃសកម្មភាព។

អ្នកអានមានសិទ្ធិសួរថាៈ ហេតុអ្វីចាំបាច់ស៊ើបអង្កេតការវិវត្តនៃ RNA ទាល់តែសោះ ចាប់តាំងពី "ពិភពនៃ RNA" បុរាណបានបាត់ទៅ? តើវាពិតជាសម្រាប់តែ "សិល្បៈសុទ្ធ" ដើម្បីបំពេញផលប្រយោជន៍អ្នកស្រាវជ្រាវដែលនិយមជ្រុលឬ? ទោះបីជាមិនដឹងពីអតីតកាលក៏មិនអាចយល់ពីបច្ចុប្បន្នបានដែរ។ ការសិក្សាអំពីការវិវត្តន៍ និងសមត្ថភាពរបស់ RNA អាចបង្ហាញពីទិសដៅថ្មីក្នុងការស្វែងរកដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងកោសិការស់នៅទំនើប។ ជាឧទាហរណ៍ កាលពីពេលថ្មីៗនេះ ប្រព័ន្ធដ៏មានអានុភាពសម្រាប់គ្រប់គ្រងសកម្មភាពហ្សែន ដោយមានការចូលរួមពី RNAs ពីរខ្សែត្រូវបានរកឃើញ ដោយមានជំនួយដែលកោសិកាការពារខ្លួនពីការឆ្លងមេរោគ។ ប្រព័ន្ធការពារកោសិកាបុរាណនេះ ទំនងជានឹងរកឃើញកម្មវិធីព្យាបាលដ៏មានប្រយោជន៍ក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។

ដូច្នេះវាមិនមែនជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលថានៅក្នុងសម័យរបស់យើងការស្រាវជ្រាវនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅតែបន្តជាចំណុចក្តៅបំផុតមួយនៅក្នុងជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់ RNA ពួកវាត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា។ "ពិភពលោក RNA" ដែលលេចឡើងក្នុងអតីតកាលមិនយូរប៉ុន្មាននឹងមិនត្រឹមតែបន្តកើតមានដោយមើលមិនឃើញប៉ុណ្ណោះទេ
នៅក្នុងកោសិការបស់យើង ប៉ុន្តែក៏កើតជាថ្មីក្នុងទម្រង់នៃជីវបច្ចេកវិទ្យាថ្មី។

អ្នកនិពន្ធសូមថ្លែងអំណរគុណដល់បុគ្គលិកនៃវិទ្យាស្ថានជីវវិទ្យាគីមី និងឱសថមូលដ្ឋាន
SB RAS Ph.D. ន. V.V. Kovalya, Ph.D. ន. S. D. Myzin និង Ph.D. ន. A. A. Bondar សម្រាប់ជំនួយក្នុងការរៀបចំអត្ថបទ

មិនមាននិយមន័យដែលទទួលយកជាទូទៅនៃជីវិតទេ។ យើងដឹងតែជីវិតមួយប៉ុណ្ណោះ - នៅលើផែនដី ហើយយើងមិនដឹងថា ទ្រព្យសម្បត្តិណាមួយជាកាតព្វកិច្ចសម្រាប់ជីវិតទូទៅនោះទេ។ ទ្រព្យសម្បត្តិបែបនេះអាចសន្មត់បាន។ នេះជាដំបូង វត្តមាននៃព័ត៌មានតំណពូជ និងទីពីរ ការអនុវត្តយ៉ាងសកម្មនៃមុខងារដែលមានគោលបំណងថែទាំ និងបន្តពូជដោយខ្លួនឯង ក៏ដូចជាការទទួលបានថាមពលចាំបាច់ដើម្បីអនុវត្តការងារទាំងអស់នេះ។

ជីវិតទាំងអស់នៅលើផែនដីស៊ូទ្រាំនឹងកិច្ចការទាំងនេះដោយប្រើ 3 ថ្នាក់នៃសមាសធាតុសរីរាង្គស្មុគស្មាញ: DNA, RNA និងប្រូតេអ៊ីន។ DNA បានអនុវត្តភារកិច្ចដំបូង - ការផ្ទុកព័ត៌មានតំណពូជ។ ប្រូតេអ៊ីនទទួលខុសត្រូវចំពោះទីពីរ: ពួកគេអនុវត្តគ្រប់ប្រភេទនៃ "ការងារ" សកម្ម។ ការបែងចែកការងាររបស់ពួកគេគឺតឹងរ៉ឹងណាស់។

ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុថ្នាក់ទីបី - RNA - បម្រើជាអន្តរការីរវាង DNA និងប្រូតេអ៊ីនដែលធានាការអានព័ត៌មានតំណពូជ។ ដោយមានជំនួយពី RNA ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគដោយអនុលោមតាម "ការណែនាំ" ដែលបានកត់ត្រានៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ។ មុខងារមួយចំនួនដែលអនុវត្តដោយ RNA គឺស្រដៀងទៅនឹងប្រូតេអ៊ីន (ធ្វើការយ៉ាងសកម្មដើម្បីអានកូដហ្សែន និងសំយោគប្រូតេអ៊ីន) មុខងារផ្សេងទៀតស្រដៀងនឹង DNA (រក្សាទុក និងបញ្ជូនព័ត៌មាន)។ ហើយ RNA ធ្វើអ្វីៗទាំងអស់នេះមិនមែនតែម្នាក់ឯងទេប៉ុន្តែដោយមានជំនួយពីប្រូតេអ៊ីន។ នៅ glance ដំបូង RNA ហាក់ដូចជា "នាំអោយទីបី" ។ ជាគោលការណ៍ វាងាយស្រួលក្នុងការស្រមៃមើលសារពាង្គកាយដែលមិនមាន RNA ទាល់តែសោះ ហើយមុខងារទាំងអស់របស់វាត្រូវបានបែងចែករវាង DNA និងប្រូតេអ៊ីន។ ពិតហើយ សារពាង្គកាយបែបនេះមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិទេ។

តើម៉ូលេគុលទាំងបីមួយណាបានលេចចេញមុនគេ? អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រខ្លះបាននិយាយថា៖ ជាការពិតណាស់ ប្រូតេអ៊ីន ដោយសារតែពួកគេធ្វើការងារទាំងអស់នៅក្នុងកោសិការស់ ដូច្នេះជីវិតគឺមិនអាចទៅរួចទេបើគ្មានពួកវា។ ពួកគេបានជំទាស់៖ ប្រូតេអ៊ីនមិនអាចរក្សាទុកព័ត៌មានតំណពូជបានទេ ហើយបើគ្មានជីវិតនេះ គឺរឹតតែមិនអាចទៅរួចទេ! ដូច្នេះ DNA ជាដំបូង!

ស្ថានភាពហាក់ដូចជាមិនអាចរលាយបាន៖ DNA គឺគ្មានប្រយោជន៍ដោយគ្មានប្រូតេអ៊ីន ប្រូតេអ៊ីន - ដោយគ្មាន DNA ។ វាប្រែថាពួកគេត្រូវបង្ហាញខ្លួនជាមួយគ្នាក្នុងពេលតែមួយហើយវាពិបាកក្នុងការស្រមៃ។ RNA "បន្ថែម" ស្ទើរតែត្រូវបានបំភ្លេចចោលនៅក្នុងជម្លោះទាំងនេះ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយក្រោយមកវាបានប្រែក្លាយថាមេរោគជាច្រើនរក្សាទុកព័ត៌មានតំណពូជក្នុងទម្រង់នៃម៉ូលេគុល RNA មិនមែន DNA ទេ។ ប៉ុន្តែនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការចង់ដឹងចង់ឃើញ ជាករណីលើកលែង។ បដិវត្តបានកើតឡើងនៅទសវត្សរ៍ទី 80 នៃសតវត្សទី XX នៅពេលដែល ribozymes ត្រូវបានរកឃើញ - ម៉ូលេគុល RNA ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករ។ Ribozymes គឺជា RNAs ដែលធ្វើការងារសកម្ម ដែលជាអ្វីដែលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានគេសន្មត់ថាធ្វើ។

ជាលទ្ធផល RNA ពី "ស្ទើរតែនាំអោយ" ក្លាយជា "ស្ទើរតែសំខាន់" ។ វាប្រែថានាងហើយមានតែនាងទេដែលអាចបំពេញភារកិច្ចសំខាន់ទាំងពីរក្នុងពេលតែមួយ - ការផ្ទុកព័ត៌មាននិងការងារសកម្ម។ វាច្បាស់ណាស់ថាសារពាង្គកាយមានជីវិតពេញលេញគឺអាចធ្វើទៅបាន ដោយមិនមានប្រូតេអ៊ីន ឬ DNA ដែលមុខងារទាំងអស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយម៉ូលេគុល RNA ប៉ុណ្ណោះ។ ជាការពិតណាស់ DNA គឺប្រសើរជាងក្នុងការរក្សាទុកព័ត៌មាន ហើយប្រូតេអ៊ីនគឺល្អជាងនៅក្នុង "ការងារ" ប៉ុន្តែទាំងនេះគឺជាព័ត៌មានលម្អិត។ សារពាង្គកាយ RNA អាចទទួលបានប្រូតេអ៊ីន និង DNA នៅពេលក្រោយ ហើយដំបូងធ្វើដោយគ្មានពួកវា។

នេះជារបៀបដែលទ្រឹស្ដីនៃពិភព RNA លេចឡើងដែលយោងទៅតាមវត្ថុមានជីវិតដំបូងគឺសារពាង្គកាយ RNA ដែលគ្មានប្រូតេអ៊ីននិង DNA ។ ហើយគំរូដំបូងនៃសារពាង្គកាយ RNA នាពេលអនាគតអាចជាវដ្តស្វ័យប្រវត្តិដែលបង្កើតឡើងដោយម៉ូលេគុល RNA ចម្លងដោយខ្លួនឯង - ribozymes ដែលមានសមត្ថភាពជំរុញការសំយោគនៃច្បាប់ចម្លងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេ។

ដោយផ្ទាល់ខ្ញុំចាត់ទុកទ្រឹស្តីនៃពិភពលោក RNA គឺជាសមិទ្ធិផលដ៏ឆ្នើមបំផុតមួយនៃការគិតទ្រឹស្តីនៅក្នុងជីវវិទ្យា។ និយាយការពិត គេអាចគិតរឿងនេះពីមុនមក។ យ៉ាងណាមិញ ribozymes ពីរប្រភេទត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីទសវត្សរ៍ទី 60 នៃសតវត្សទី 20 ទោះបីជាពួកវាមិនត្រូវបានគេហៅថា ribozymes ក៏ដោយ។ ទាំងនេះគឺជា ribosomal RNA (rRNA) ដែលមកពី "ម៉ាស៊ីន" ម៉ូលេគុលសម្រាប់ការបកប្រែ (ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន) - ribosomes ត្រូវបានបង្កើតឡើង និងដឹកជញ្ជូន RNA (tRNA) ដែលនាំអាស៊ីតអាមីណូចាំបាច់ទៅកាន់ ribosomes កំឡុងពេលបកប្រែ។

ទ្រឹស្ដីនៃពិភពលោក RNA ដែលដំបូងឡើយជាការប៉ាន់ស្មានសុទ្ធសាធ គឺ "ធំឡើង" យ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍។ អ្នកគីមីវិទ្យាបានរៀនពីរបៀបដើម្បីទទួលបាន ribozymes ជាមួយនឹងលក្ខណៈដែលចង់បានស្ទើរតែទាំងអស់។ នេះជារបៀបដែលវាត្រូវបានធ្វើ។ ជាឧទាហរណ៍ យើងចង់បង្កើតម៉ូលេគុល RNA ដែលអាចទទួលស្គាល់ និងភ្ជាប់យ៉ាងត្រឹមត្រូវទៅនឹងសារធាតុ X។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះ មួយចំនួនធំនៃ RNA strands ផ្សេងគ្នាត្រូវបានសំយោគដោយការភ្ជាប់ ribonucleotides ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកតាមលំដាប់ចៃដន្យ។ ដំណោះស្រាយដែលមានល្បាយលទ្ធផលនៃម៉ូលេគុល RNA ត្រូវបានចាក់ទៅលើផ្ទៃដែលគ្របដណ្ដប់ដោយសារធាតុ X។ បន្ទាប់ពីនោះ អ្វីៗដែលនៅសល់គឺត្រូវជ្រើសរើស និងពិនិត្យមើលម៉ូលេគុល RNA ទាំងនោះដែលនៅជាប់នឹងផ្ទៃ។ បច្ចេកវិទ្យាគឺត្រង់ ប៉ុន្តែវាពិតជាដំណើរការ។ តាមវិធីនេះ ribozymes ត្រូវបានទទួលដែលជំរុញការសំយោគនុយក្លេអូទីត ភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូទៅ RNA និងបំពេញមុខងារជីវគីមីជាច្រើនទៀត។

ពិភពនៃ RNA គឺជាដំណាក់កាលសម្មតិកម្មមួយនៅក្នុងការកើតនៃជីវិតនៅលើផែនដី នៅពេលដែលមុខងារនៃការរក្សាទុកព័ត៌មានហ្សែន និងកាតាលីករនៃប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានអនុវត្តដោយក្រុមម៉ូលេគុលអាស៊ីត ribonucleic ។ ជាបន្តបន្ទាប់ពីសមាគមរបស់ពួកគេ ជីវិតប្រូតេអ៊ីន DNA-RNA ទំនើបដែលបំបែកដោយភ្នាសពីបរិយាកាសខាងក្រៅបានក្រោកឡើង។ គំនិតនៃពិភពលោក RNA ត្រូវបានបង្ហាញជាលើកដំបូងដោយ Karl Woese ក្នុងឆ្នាំ 1968 ក្រោយមកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Leslie Orgel ហើយចុងក្រោយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Walter Gilbert ក្នុងឆ្នាំ 1986 ។

សង្ខេប

នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត ដំណើរការស្ទើរតែទាំងអស់កើតឡើងដោយសារតែអង់ស៊ីមនៃធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រូតេអ៊ីនមិនអាចចម្លងដោយខ្លួនឯង និងត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកា de novo ដោយផ្អែកលើព័ត៌មានដែលរក្សាទុកក្នុង DNA ។ ប៉ុន្តែការចម្លង DNA ក៏កើតឡើងដោយសារការចូលរួមរបស់ប្រូតេអ៊ីន និង RNA ប៉ុណ្ណោះ។ រង្វង់ដ៏កាចសាហាវមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដោយសារតែការដែលនៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីនៃការបង្កើតដោយឯកឯងនៃជីវិត វាចាំបាច់ត្រូវទទួលស្គាល់តួនាទីដ៏សំខាន់បំផុតនៃការមិនត្រឹមតែសំយោគ abiogenic នៃថ្នាក់ទាំងពីរនៃម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានការកើតឡើងដោយឯកឯងនៃ ប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញនៃទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក។

នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 សមត្ថភាពកាតាលីករនៃ RNA ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ T. Check និង S. Altman នៅសហរដ្ឋអាមេរិក។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយអង់ស៊ីម កាតាលីករ RNA ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា ribozymes សម្រាប់ការរកឃើញរបស់ពួកគេ Thomas Chek បានទទួលរង្វាន់ណូបែលគីមីវិទ្យាក្នុងឆ្នាំ 1989 ។ លើសពីនេះទៅទៀតវាបានប្រែក្លាយថាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃ ribosomes មានផ្ទុក rRNA យ៉ាងច្រើន។ ដូចគ្នានេះផងដែរ RNAs មានសមត្ថភាពបង្កើតខ្សែទ្វេរ និងចម្លងដោយខ្លួនឯង។

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, RNA អាចមានដោយស្វ័យប្រវត្តិទាំងស្រុងដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្ម "មេតាបូលីស" ឧទាហរណ៍ ការសំយោគនៃ ribonucleotides ថ្មី និងបង្កើតឡើងវិញដោយខ្លួនឯង ដោយរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករទៅ "ពីជំនាន់" ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃការផ្លាស់ប្តូរដោយចៃដន្យនាំទៅដល់ការលេចចេញនៃ RNAs ដែលជំរុញការសំយោគប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ដែលជាកាតាលីករមានប្រសិទ្ធភាពជាង ហើយដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះត្រូវបានជួសជុលនៅក្នុងវគ្គនៃការជ្រើសរើសធម្មជាតិ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ឃ្លាំងឯកទេសនៃព័ត៌មានហ្សែន - DNA - បានលេចចេញមក។ RNA ត្រូវបានបម្រុងទុករវាងពួកវាជាអន្តរការី។

តួនាទីរបស់ RNA នៅក្នុងពិភពទំនើប

ដាននៃពិភពលោកនៃ RNA នៅតែមាននៅក្នុងកោសិការស់សម័យទំនើប ហើយ RNA ត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការសំខាន់ៗនៃជីវិតកោសិកា៖

1) ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនថាមពលសំខាន់នៅក្នុងកោសិកា - ATP - គឺជា ribonucleotide មិនមែនជា deoxyribonucleotide ទេ។

2) ជីវសំយោគប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានអនុវត្តស្ទើរតែទាំងស្រុងដោយប្រើប្រភេទផ្សេងៗនៃ RNA៖

· Messenger RNAs គឺជាម៉ាទ្រីសសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីននៅក្នុង ribosomes;

· ដឹកជញ្ជូន RNAs បញ្ជូនអាស៊ីតអាមីណូទៅ ribosomes និងអនុវត្តកូដហ្សែន។

· Ribosomal RNA បង្កើតជាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃ ribosomes ដែលជំរុញការបង្កើតចំណង peptide រវាងអាស៊ីតអាមីណូ។

៣) RNA ក៏សំខាន់សម្រាប់ការចម្លង DNA៖

· ដើម្បីចាប់ផ្តើមដំណើរការនៃការចម្លង DNA មួយ RNA-"គ្រាប់ពូជ" (primer) ត្រូវបានទាមទារ។

· សម្រាប់ការកើនឡើងទ្វេដងនៃ DNA ដែលមិនកំណត់ដោយដែនកំណត់ Hayflick នៅក្នុងកោសិកា eukaryotic ផ្នែកចុងនៃក្រូម៉ូសូម (telomeres) ត្រូវបានស្ដារឡើងវិញជានិច្ចដោយអង់ស៊ីម telomerase ដែលរួមបញ្ចូលគំរូ RNA ។

4) នៅក្នុងដំណើរការនៃការចម្លងបញ្ច្រាសព័ត៌មានពី RNA ត្រូវបានសរសេរឡើងវិញទៅក្នុង DNA ។

5) នៅក្នុងដំណើរការនៃភាពចាស់ទុំរបស់ RNA, RNAs ផ្សេងៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ដែលមិនបានអ៊ិនកូដប្រូតេអ៊ីន រួមទាំង RNAs នុយក្លេអ៊ែរតូចៗ RNAs នុយក្លេអ៊ែរតូចៗ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ មេរោគជាច្រើនរក្សាទុកសម្ភារៈហ្សែនរបស់ពួកគេក្នុងទម្រង់ RNA និងផ្គត់ផ្គង់ RNA-dependent RNA polymerase ដល់កោសិកាដែលមានមេរោគសម្រាប់ការចម្លងរបស់វា។

ការសំយោគ RNA Abiogenic

ការសំយោគ Abiogenic នៃ RNA ពីសមាសធាតុសាមញ្ញមិនត្រូវបានបង្ហាញទាំងស្រុងដោយពិសោធន៍ទេ។ នៅឆ្នាំ 1975 Manfred Samper និង Rudiger Lews នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ Eigen បានបង្ហាញថានៅក្នុងល្បាយដែលមិនមាន RNA ទាល់តែសោះ ប៉ុន្តែមានផ្ទុកតែនុយក្លេអូទីត និង Qβ ចម្លងប៉ុណ្ណោះ RNA ចម្លងដោយខ្លួនឯងអាចកើតឡើងដោយឯកឯងក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន។

ក្នុងឆ្នាំ 2009 ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Manchester ដឹកនាំដោយ John Sutherland អាចបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការសំយោគ uridine និង cytidine ជាមួយនឹងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងកម្រិតនៃការជួសជុលលទ្ធផលប្រតិកម្ម (ក៏ដូចជាលទ្ធភាពនៃការប្រមូលផ្តុំផលិតផលចុងក្រោយ។ ) នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីដំបូង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះទោះបីជាការសំយោគ abiogenic នៃមូលដ្ឋាន purine ត្រូវបានបង្ហាញជាយូរមកហើយ (ជាពិសេស adenine គឺជា pentamer នៃអាស៊ីត hydrocyanic) glycosylation របស់ពួកគេដោយ ribose ឥតគិតថ្លៃនៃ adenosine និង guanosine រហូតមកដល់ពេលនេះត្រូវបានបង្ហាញតែក្នុងភាពគ្មានប្រសិទ្ធភាព។ កំណែ។

ការវិវត្តន៍នៃ RNA

សមត្ថភាពនៃម៉ូលេគុល RNA ក្នុងការវិវត្តន៍ត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងការពិសោធន៍មួយចំនួន។ សូម្បីតែមុនពេលការរកឃើញនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃ RNA ការពិសោធន៍បែបនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយ Leslie Orgel និងសហការីនៅរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា។ Οʜᴎត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងជាមួយនឹងសារធាតុពុល RNA - ethidium bromide ដែលរារាំងការសំយោគ RNA ។ ដំបូង អត្រានៃការសំយោគត្រូវបានថយចុះដោយថ្នាំពុល ប៉ុន្តែបន្ទាប់ពីប្រហែលប្រាំបួន "ជំនាន់បំពង់សាកល្បង" នៃការវិវត្តន៍ ពូជ RNA ថ្មីដែលធន់នឹងថ្នាំពុលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការជ្រើសរើសធម្មជាតិ។ ដោយការបង្កើនកម្រិតថ្នាំពុលទ្វេដងជាបន្តបន្ទាប់ ពូជនៃ RNA ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលធន់នឹងកំហាប់ខ្ពស់របស់វា។ សរុបមក ជំនាន់បំពង់សាកល្បងចំនួន 100 ត្រូវបានជំនួសនៅក្នុងការពិសោធន៍ (និងជំនាន់ RNA ជាច្រើនទៀត ចាប់តាំងពីជំនាន់ជាច្រើនត្រូវបានជំនួសនៅក្នុងបំពង់សាកល្បងនីមួយៗ)។ ទោះបីជានៅក្នុងការពិសោធន៍នេះ ការចម្លង RNA ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយដោយអ្នកពិសោធន៍ខ្លួនឯងក៏ដោយ Orgel បានរកឃើញថា RNAs ក៏មានសមត្ថភាពចម្លងដោយខ្លួនឯងដោយឯកឯង ដោយគ្មានការបន្ថែមអង់ស៊ីម ទោះបីជាយឺតជាងច្រើន។

ក្រោយមក ការពិសោធន៍បន្ថែមមួយត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃសាលាអាល្លឺម៉ង់ Manfred Eugen ។ គាត់បានរកឃើញការបង្កើតដោយឯកឯងនៃម៉ូលេគុល RNA នៅក្នុងបំពង់សាកល្បងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម និង RNA ចម្លង។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបង្កើនការវិវត្តន៍បន្តិចម្តងៗ។

បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃ RNA (ribozymes) ការវិវត្តរបស់ពួកគេនៅក្នុងឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្តិដែលគ្រប់គ្រងដោយកុំព្យូទ័រត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ Brian Pegel និង Gerald Joyce នៃវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ Scripps ក្នុងរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ាក្នុងឆ្នាំ 2008 ។ កត្តាដែលដើរតួជាសម្ពាធក្នុងការជ្រើសរើសគឺស្រទាប់ខាងក្រោមមានកំណត់ ដែលរួមមាន oligonucleotides ដែល ribozyme ទទួលស្គាល់ និងភ្ជាប់ជាមួយខ្លួនវា និង nucleotides សម្រាប់សំយោគ RNA និង DNA ។ កំឡុងពេលសាងសង់ច្បាប់ចម្លង ជួនកាលមានពិការភាព - ការផ្លាស់ប្តូរ - ប៉ះពាល់ដល់សកម្មភាពកាតាលីកររបស់ពួកគេ (ដើម្បីបង្កើនល្បឿនដំណើរការ ល្បាយនេះត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរជាច្រើនដងដោយប្រើប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase ដោយប្រើ "មិនច្បាស់លាស់" polymerases) ។ ផ្អែកលើមូលដ្ឋាននេះ ការជ្រើសរើសម៉ូលេគុលបានកើតឡើង៖ ម៉ូលេគុលចម្លងលឿនបំផុតបានចាប់ផ្តើមគ្របដណ្តប់បរិស្ថានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ បន្ទាប់មក 90% នៃល្បាយត្រូវបានយកចេញ ហើយជំនួសមកវិញនូវល្បាយស្រស់ជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម និងអង់ស៊ីមត្រូវបានបន្ថែម ហើយវដ្តនេះត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតម្តងទៀត។ រយៈពេល 3 ថ្ងៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃម៉ូលេគុលដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរសរុបចំនួន 11 បានកើនឡើង 90 ដង។

ការពិសោធន៍ទាំងនេះបង្ហាញថាម៉ូលេគុល RNA ដំបូងមិនចាំបាច់មានលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករគ្រប់គ្រាន់ទេ។ Οʜᴎបានអភិវឌ្ឍនៅពេលក្រោយក្នុងដំណើរវិវត្តន៍ក្រោមឥទ្ធិពលនៃការជ្រើសរើសធម្មជាតិ។

ក្នុងឆ្នាំ 2009 អ្នកជីវគីមីកាណាដាមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Montreal K. Bokov និង S. Steinberg ដោយបានសិក្សាពីធាតុផ្សំសំខាន់នៃ ribosome នៃបាក់តេរី Escherichia coli ដែលជាម៉ូលេគុល 23S-rRNA បានបង្ហាញពីរបៀបដែលយន្តការនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីនអាចអភិវឌ្ឍពីទំហំតូច។ និង ribozymes សាមញ្ញ។ ម៉ូលេគុលត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្លុករចនាសម្ព័ន្ធឯករាជ្យចំនួន 60 ដែលសំខាន់គឺមជ្ឈមណ្ឌលកាតាលីករ (មជ្ឈមណ្ឌល peptidyl-transferase, PTC, មជ្ឈមណ្ឌល peptidyl-transferase) ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះ transpeptidation (ការបង្កើតចំណង peptide) ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថាប្លុកទាំងនេះទាំងអស់អាចត្រូវបានផ្ដាច់ចេញពីម៉ូលេគុលជាបន្តបន្ទាប់ដោយមិនបំផ្លាញផ្នែកដែលនៅសល់របស់វារហូតដល់មានមជ្ឈមណ្ឌលចម្លងមេរោគមួយនៅសល់។
បានចុះផ្សាយក្នុង ref.rf
ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះវារក្សានូវសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតសារធាតុ transpeptidation ។ ប្រសិនបើចំណងនីមួយៗរវាងប្លុកនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានតំណាងថាជាព្រួញដែលដឹកនាំពីប្លុកដែលមិនដួលរលំនៅពេលបំបែកទៅប្លុកដែលដួលរលំនោះព្រួញបែបនេះមិនបង្កើតជារង្វង់បិទតែមួយទេ។ ប្រសិនបើទិសដៅនៃតំណភ្ជាប់គឺចៃដន្យ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការនេះនឹងមានចំនួនតិចជាងមួយពាន់លាន។ អាស្រ័យហេតុនេះ ធម្មជាតិនៃចំណងនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីលំដាប់នៃការបន្ថែមបណ្តុំនៃបណ្តុំ កំឡុងពេលការវិវត្តន៍នៃម៉ូលេគុល ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវអាចស្ថាបនាឡើងវិញបានយ៉ាងលម្អិត។ Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ នៅដើមកំណើតនៃជីវិតអាចជា ribozyme សាមញ្ញមួយ - មជ្ឈមណ្ឌល PTC នៃម៉ូលេគុល 23S-rRNA ដែលប្លុកថ្មីត្រូវបានបន្ថែមបន្ទាប់មកធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។ PTC ខ្លួនវាមានពីរ lobes ស៊ីមេទ្រី ដែលនីមួយៗមានកន្ទុយ CCA នៃម៉ូលេគុល tRNA មួយ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថារចនាសម្ព័ន្ធនេះកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការចម្លង (ទ្វេដង) នៃ lobe ដើមមួយ។ ដោយវិធីសាស្រ្តនៃការវិវត្តន៍សិប្បនិម្មិត មុខងារ RNAs (ribozymes) ត្រូវបានទទួលដែលអាចធ្វើឱ្យមានការឆ្លងមេរោគ រចនាសម្ព័ន្ធនៃ ribozymes ដែលបានមកដោយសិប្បនិម្មិតទាំងនេះគឺជិតនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃ protoribosome ដែលអ្នកនិពន្ធ "គណនា" ។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុ RNA ពិភពលោក

មានការសន្មត់ផ្សេងៗគ្នាអំពីអ្វីដែលប្រព័ន្ធ RNA ចម្លងដោយខ្លួនឯងមើលទៅដូច។ ភាគច្រើនវាត្រូវបានប្រកាសថាវាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ភ្នាសក្នុងការប្រមូលផ្តុំ RNA ឬការដាក់ RNA នៅលើផ្ទៃរ៉ែ និងក្នុងរន្ធញើសនៃថ្មរលុង។ ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 A.B. Chetverin និងសហការីរបស់គាត់បានបង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់ RNA ដើម្បីបង្កើតអាណានិគមម៉ូលេគុលនៅលើជែល និងស្រទាប់ខាងក្រោមរឹង នៅពេលដែលវាបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការចម្លង។ មានការផ្លាស់ប្តូរម៉ូលេគុលដោយឥតគិតថ្លៃ ដែលនៅពេលប៉ះទង្គិចគ្នា អាចផ្លាស់ប្តូរតំបន់ ដែលត្រូវបានបង្ហាញដោយពិសោធន៍។ សំណុំទាំងមូលនៃអាណានិគមបានវិវត្តន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សទាក់ទងនឹងរឿងនេះ។

បន្ទាប់ពីការចាប់ផ្តើមនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីន អាណានិគមដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតអង់ស៊ីមបានអភិវឌ្ឍកាន់តែជោគជ័យ។ អាណានិគមកាន់តែទទួលបានជោគជ័យដោយបានបង្កើតយន្តការដែលអាចទុកចិត្តបានជាងមុនសម្រាប់ការរក្សាទុកព័ត៌មាននៅក្នុង DNA ហើយទីបំផុតបានបំបែកចេញពីពិភពខាងក្រៅដោយភ្នាស lipid ដែលការពារការបែកខ្ញែកនៃម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេ។

ពិភពមុន RNA

ជីវគីមីវិទូ R. Shapiro រិះគន់សម្មតិកម្មនៃពិភពលោក RNA ដោយជឿថាប្រូបាប៊ីលីតេនៃរូបរាងដោយឯកឯងនៃ RNA ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករគឺទាបណាស់។ ជំនួសឱ្យសម្មតិកម្ម "នៅដើមដំបូងមាន RNA" គាត់ស្នើសម្មតិកម្ម "នៅដើមដំបូងមានការរំលាយអាហារ" ពោលគឺការលេចឡើងនៃភាពស្មុគស្មាញនៃប្រតិកម្មគីមី - អាណាឡូកនៃវដ្តមេតាប៉ូលីស - ដោយមានការចូលរួមពីសមាសធាតុម៉ូលេគុលទាប។ ហូរនៅខាងក្នុងបន្ទប់ - កំណត់ជាលំហដោយភ្នាសដែលបង្កើតឡើងដោយឯកឯង ឬព្រំដែនដំណាក់កាលផ្សេងទៀត - តំបន់។ គំនិតនេះគឺនៅជិតទៅនឹងសម្មតិកម្ម coacervate នៃ abiogenesis ដែលស្នើឡើងដោយ A.I. Oparin ក្នុងឆ្នាំ 1924 ។

សម្មតិកម្មមួយផ្សេងទៀតនៃការសំយោគ RNA abiogenic ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃប្រូបាប៊ីលីតេប៉ាន់ស្មានទាបនៃការសំយោគ RNA គឺជាសម្មតិកម្មនៃពិភពនៃអ៊ីដ្រូកាបូន polyaromatic ដែលត្រូវបានស្នើឡើងក្នុងឆ្នាំ 2004 និងស្នើឱ្យមានការសំយោគម៉ូលេគុល RNA ដោយផ្អែកលើជង់នៃចិញ្ចៀន polyaromatic ។

តាមពិត សម្មតិកម្មទាំងពីរនៃ "ពិភពមុន RNA" មិនច្រានចោលសម្មតិកម្មនៃពិភព RNA ទេ ប៉ុន្តែកែប្រែវា ដោយប្រកាសពីការសំយោគដំបូងនៃ RNA macromolecules ចម្លងនៅក្នុងផ្នែកមេតាបូលីសបឋម ឬនៅលើផ្ទៃនៃសហការីដោយរុញច្រាន "RNA" ។ ពិភពលោក” ទៅដំណាក់កាលទីពីរនៃ abiogenesis ។

RAS Academician A.S.Spirin ជឿថា ពិភព RNA មិនអាចលេចឡើង និងមាននៅលើផែនដីទេ ហើយពិចារណាជម្រើសនៃភពក្រៅភព (ជាចម្បងលើផ្កាយដុះកន្ទុយ) ប្រភពដើម និងការវិវត្តនៃពិភពលោក RNA ។

S. GRIGOROVICH បេក្ខជននៃវិទ្យាសាស្ត្រជីវសាស្រ្ត។

នៅពេលព្រឹកព្រលឹមនៃប្រវត្តិសាស្រ្តរបស់គាត់ នៅពេលដែលមនុស្សទទួលបានហេតុផល ហើយជាមួយនឹងសមត្ថភាពក្នុងការគិតអរូបី គាត់បានក្លាយជាអ្នកទោសនៃតម្រូវការដែលមិនអាចប្រកែកបានដើម្បីពន្យល់អ្វីគ្រប់យ៉ាង។ ហេតុអ្វីបានជាព្រះអាទិត្យ និងព្រះច័ន្ទរះ? ហេតុអ្វីបានជាទន្លេហូរ? តើពិភពលោកដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? ជាការពិតណាស់ ចំណុចសំខាន់មួយគឺសំណួរអំពីខ្លឹមសារនៃភាវៈរស់។ ភាពខុសគ្នាយ៉ាងមុតស្រួចរវាងការរស់នៅ ការរីកលូតលាស់ពីសេចក្តីស្លាប់ ដោយគ្មានចលនា មានភាពច្បាស់លាស់ពេកដែលមិនអាចមិនអើពើបាន។

មេរោគដំបូងដែលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយ D. Ivanovsky ក្នុងឆ្នាំ 1892 គឺជាមេរោគថ្នាំជក់។ អរគុណចំពោះការរកឃើញនេះ វាច្បាស់ណាស់ថាមានសត្វមានជីវិតដែលមានលក្ខណៈដើមជាងកោសិកា។

មីក្រូជីវវិទូរុស្ស៊ី D.I. Ivanovsky (1864-1920) ដែលជាស្ថាបនិកនៃមេរោគ។

នៅឆ្នាំ 1924 A.I. Oparin (1894-1980) បានផ្តល់យោបល់ថានៅក្នុងបរិយាកាសនៃផែនដីវ័យក្មេងដែលមានអ៊ីដ្រូសែន មេតាន អាម៉ូញាក់ កាបូនឌីអុកស៊ីត និងចំហាយទឹក អាស៊ីតអាមីណូអាចត្រូវបានសំយោគ ដែលបន្ទាប់មកបញ្ចូលគ្នាដោយឯកឯងទៅជាប្រូតេអ៊ីន។

ជីវវិទូជនជាតិអាមេរិក Oswald Avery បានបង្ហាញការជឿជាក់ក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយបាក់តេរីថាវាជាអាស៊ីត nucleic ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការចម្លងនៃលក្ខណៈសម្បត្តិតំណពូជ។

រចនាសម្ព័ន្ធប្រៀបធៀបនៃ RNA និង DNA ។

រចនាសម្ព័ន្ធលំហពីរវិមាត្រនៃ ribozyme នៃសារពាង្គកាយសាមញ្ញបំផុត Tetrahymena ។

តំណាងគ្រោងការណ៍នៃ ribosome - ម៉ាស៊ីនម៉ូលេគុលសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។

ដ្យាក្រាមនៃដំណើរការវិវត្តន៍នៅក្នុង vitro (វិធីសាស្រ្ត selex) ។

Louis Pasteur (1822-1895) គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលបានរកឃើញថាគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុដូចគ្នា - អាស៊ីត tartaric - អាចមានរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់ស៊ីមេទ្រីពីរ។

នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 លោក Stanley Miller នៃសាកលវិទ្យាល័យ Chicago (សហរដ្ឋអាមេរិក) បានធ្វើការពិសោធន៍ដំបូងដែលក្លែងធ្វើប្រតិកម្មគីមីដែលអាចកើតឡើងនៅក្នុងផែនដីវ័យក្មេង។

ម៉ូលេគុល Chiral ដូចជាអាស៊ីតអាមីណូ មានលក្ខណៈស៊ីមេទ្រីដូចកញ្ចក់ ដូចជាដៃឆ្វេង និងស្តាំ។ ពាក្យ "chirality" ខ្លួនវាមកពីពាក្យក្រិក "chiros" - ដៃ។

ទ្រឹស្តីនៃពិភពលោក RNA ។

វិទ្យាសាស្ត្រនិងជីវិត // គំនូរ

នៅគ្រប់ដំណាក់កាលនៃប្រវត្តិសាស្ត្រ មនុស្សបានផ្តល់ដំណោះស្រាយផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេចំពោះបញ្ហានៃការលេចឡើងនៃជីវិតនៅលើភពផែនដីរបស់យើង។ មនុស្សបុរាណដែលមិនស្គាល់ពាក្យថា "វិទ្យាសាស្ត្រ" បានរកឃើញការពន្យល់ដ៏សាមញ្ញ និងអាចចូលដំណើរការបានសម្រាប់អ្នកមិនស្គាល់ថា "អ្វីៗទាំងអស់ដែលនៅជុំវិញគឺត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយនរណាម្នាក់" ។ នេះជារបៀបដែលព្រះបានបង្ហាញខ្លួន។

តាំងពីកំណើតនៃអរិយធម៌បុរាណនៅប្រទេសអេហ្ស៊ីប ប្រទេសចិន ហើយបន្ទាប់មកនៅក្នុងលំយោលនៃវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប - ប្រទេសក្រិច រហូតដល់មជ្ឈិមសម័យ ការសង្កេត និងយោបល់របស់ "អាជ្ញាធរ" បានបម្រើការជាវិធីសាស្រ្តសំខាន់នៃការយល់ដឹងអំពីពិភពលោក។ ការសង្កេតឥតឈប់ឈរបានផ្តល់សក្ខីកម្មយ៉ាងច្បាស់លាស់ថាការរស់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់មួយកើតចេញពីសត្វដែលគ្មានជីវិត: មូសនិងក្រពើពីភក់វាលភក់រុយពីអាហាររលួយនិងសត្វកណ្តុរពីក្រណាត់កខ្វក់ដែលប្រោះដោយស្រូវសាលី។ វាមានសារៈសំខាន់តែមួយគត់ដើម្បីសង្កេតមើលសីតុណ្ហភាព និងសំណើមជាក់លាក់។

"អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ" អ៊ឺរ៉ុបនៃយុគសម័យកណ្តាលដែលពឹងផ្អែកលើ dogma សាសនាអំពីការបង្កើតពិភពលោកនិងភាពមិនអាចយល់បាននៃផែនការដ៏ទេវភាពបានចាត់ទុកថាវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីជជែកតវ៉ាអំពីប្រភពដើមនៃជីវិតតែនៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃព្រះគម្ពីរនិងគម្ពីរសាសនា។ ខ្លឹមសារនៃអ្វីដែលព្រះបានបង្កើតគឺមិនអាចយល់បាន ប៉ុន្តែអ្នកអាច "បញ្ជាក់" ដោយប្រើព័ត៌មានពីអត្ថបទដ៏ពិសិដ្ឋ ឬស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃការបំផុសគំនិតដ៏ទេវភាព។ នៅពេលនោះ វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាទម្រង់អាក្រក់ដើម្បីសាកល្បងសម្មតិកម្ម ហើយការប៉ុនប៉ងណាមួយដើម្បីសួរយោបល់អំពីព្រះវិហារបរិសុទ្ធត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបញ្ហាដែលមិនគាប់ព្រះហឫទ័យ ខុសឆ្គង និងការលះបង់។

ចំណេះដឹងនៃជីវិតគឺជាពេលវេលាកំណត់។ សមិទ្ធិផលរបស់ទស្សនវិទូនៃប្រទេសក្រិកបុរាណនៅតែជាចំណុចកំពូលនៃការគិតបែបវិទ្យាសាស្ត្រអស់រយៈពេលពីរពាន់ឆ្នាំមកហើយ។ ចំណុចសំខាន់ជាងគេគឺផ្លាតូ (៤២៨/៤២៧ - ៣៤៧ មុនគ.ស) និងសិស្សរបស់គាត់ អារីស្តូត (៣៨៤ - ៣២២ មុនគ.ស)។ ផ្លាតូ ក្នុងចំណោមរបស់ផ្សេងទៀត បានស្នើឡើងនូវគំនិតនៃការធ្វើចលនាដំបូងអំពីរូបធាតុគ្មានជីវិត ដោយសារតែការណែនាំនៃព្រលឹងអមតៈ - "ចិត្ត" ចូលទៅក្នុងវា។ នេះជារបៀបដែលទ្រឹស្ដីនៃការបង្កើតដោយឯកឯងនៃការរស់នៅពីមនុស្សគ្មានជីវិតបានលេចឡើង។

ពាក្យដ៏អស្ចារ្យ "ពិសោធន៍" សម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្របានមកជាមួយក្រុមហ៊ុន Renaissance ។ វាត្រូវចំណាយពេលពីរពាន់ឆ្នាំដើម្បីឱ្យមនុស្សម្នាក់ហ៊ានសង្ស័យពីភាពមិនអាចប្រែប្រួលនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលមានសិទ្ធិអំណាចរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របុរាណ។ ម្នាក់ក្នុងចំណោមអ្នកក្លាហានដំបូងគេដែលស្គាល់យើងគឺគ្រូពេទ្យអ៊ីតាលី Francisco Redi (1626-1698) ។ គាត់បានធ្វើការពិសោធន៍ដ៏សាមញ្ញ ប៉ុន្តែមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត៖ គាត់ដាក់សាច់មួយដុំក្នុងកប៉ាល់ជាច្រើន គ្របលើពួកគេខ្លះដោយក្រណាត់ក្រាស់ ខ្លះទៀតជាមួយមារៈបង់រុំ ហើយទុកឱ្យអ្នកផ្សេងទៀតបើក។ ការពិតដែលថាដង្កូវរុយបានបង្កើតឡើងតែនៅក្នុងកប៉ាល់បើកចំហប៉ុណ្ណោះ (ដែលសត្វរុយអាចចុះចតបាន) ប៉ុន្តែមិនមែននៅក្នុងកន្លែងបិទជិតទេ (ដែលនៅតែមានខ្យល់អាកាស) បានផ្ទុយយ៉ាងខ្លាំងនូវជំនឿរបស់អ្នកគាំទ្រផ្លាតូនិងអារីស្តូតអំពីកម្លាំងជីវិតដែលមិនអាចយល់បាន។ អណ្តែតលើអាកាស និងបំប្លែងរូបធាតុគ្មានជីវិតទៅជារូបធាតុមានជីវិត។

ការពិសោធន៍នេះ និងការពិសោធន៍ស្រដៀងគ្នានេះបានសម្គាល់ការចាប់ផ្តើមនៃរយៈពេលនៃការប្រយុទ្ធគ្នាយ៉ាងខ្លាំងក្លារវាងក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រពីរក្រុម៖ អ្នកសកម្មនិយម និងពួកមេកានិច។ ខ្លឹមសារនៃវិវាទមាននៅក្នុងសំណួរ៖ "តើមុខងារ (និងរូបរាង) នៃភាវៈរស់អាចពន្យល់បានដោយច្បាប់រូបវន្ត ដែលអាចអនុវត្តបានចំពោះវត្ថុគ្មានជីវិតដែរឬទេ? អ្នកសំខាន់ឆ្លើយក្នុងអវិជ្ជមាន។ "កោសិកា - មានតែពីកោសិកាទេ ភាវៈរស់ទាំងអស់ - តែមកពីការរស់នៅប៉ុណ្ណោះ!" ទីតាំងនេះ បានដាក់នៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 បានក្លាយជាបដានៃភាពសំខាន់។ ភាពចម្លែកបំផុតនៅក្នុងជម្លោះនេះគឺថា សូម្បីតែសព្វថ្ងៃនេះ ការដឹងអំពីធម្មជាតិ "គ្មានជីវិត" នៃអាតូម និងម៉ូលេគុលដែលបង្កើតជារាងកាយរបស់យើង ហើយជាទូទៅយល់ស្របជាមួយនឹងទស្សនៈនៃយន្តការ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនមានការបញ្ជាក់ពិសោធន៍អំពីលទ្ធភាពនៃប្រភពដើមនោះទេ។ ជីវិតកោសិកាពីវត្ថុគ្មានជីវិត។ គ្មាននរណាម្នាក់អាច "ចងក្រង" សូម្បីតែកោសិកាដើមបំផុតពី "ព័ត៌មានលម្អិត" "អសរីរាង្គ" ដែលមានវត្តមាននៅខាងក្រៅសារពាង្គកាយមានជីវិត។ នេះមានន័យថា ចំណុចចុងក្រោយក្នុងជម្លោះបង្កើតសម័យនេះមិនទាន់ត្រូវបានគេដាក់នៅឡើយទេ។

ដូច្នេះតើជីវិតអាចកើតឡើងនៅលើផែនដីដោយរបៀបណា? ការចែករំលែកមុខតំណែងរបស់មេកានិក វាជាការងាយស្រួលបំផុត ពិតណាស់ក្នុងការស្រមៃថាជីវិតដំបូងត្រូវតែកើតឡើងក្នុងទម្រង់សាមញ្ញបំផុត និងបុព្វកាល។ ប៉ុន្តែទោះបីជាមានភាពសាមញ្ញនៃរចនាសម្ព័ន្ធក៏ដោយក៏វាគួរតែនៅតែជាជីវិត ពោលគឺអ្វីមួយដែលមានសំណុំអប្បបរមានៃទ្រព្យសម្បត្តិដែលបែងចែកការរស់នៅពីការមិនរស់នៅ។

តើពួកគេជាអ្វី លក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗទាំងនេះសម្រាប់ជីវិត? តាមពិត តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងការរស់នៅមិនរស់?

រហូតមកដល់ចុងសតវត្សរ៍ទី 19 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រត្រូវបានគេជឿជាក់ថាមានជីវិតទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីកោសិកាហើយនេះគឺជាភាពខុសគ្នាជាក់ស្តែងបំផុតរវាងវានិងសារធាតុគ្មានជីវិត។ នេះត្រូវបានគេពិចារណាមុនពេលការរកឃើញនៃមេរោគ ដែលទោះបីជាតូចជាងកោសិកាដែលគេស្គាល់ទាំងអស់ក៏ដោយ អាចឆ្លងយ៉ាងសកម្មដល់សារពាង្គកាយផ្សេងទៀត គុណនៅក្នុងពួកវា និងបង្កើតកូនចៅដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជីវសាស្ត្រដូចគ្នា (ឬស្រដៀងគ្នាខ្លាំង)។ មេរោគដំបូងគេដែលបានរកឃើញគឺ មេរោគថ្នាំជក់ ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី Dmitry Ivanovsky (1864-1920) ក្នុងឆ្នាំ 1892។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក វាច្បាស់ណាស់ថា សត្វដែលមានដើមកំណើតជាងកោសិកា ក៏អាចទាមទារសិទ្ធិត្រូវបានគេហៅថាជីវិតផងដែរ។

ការរកឃើញនៃមេរោគ ហើយបន្ទាប់មកកាន់តែមានទម្រង់ដើមនៃភាវៈរស់ - viroids បានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបាននៅទីបញ្ចប់ដើម្បីបង្កើតសំណុំអប្បបរមានៃលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចាំបាច់ និងគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់វត្ថុដែលកំពុងសិក្សាត្រូវបានគេហៅថាមានជីវិត។ ទីមួយ គាត់ត្រូវតែមានសមត្ថភាពបង្កើតប្រភេទរបស់គាត់ឡើងវិញ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនេះមិនមែនជាលក្ខខណ្ឌតែមួយទេ។ ប្រសិនបើសារធាតុបឋមសម្មតិកម្មនៃជីវិត (ឧទាហរណ៍ កោសិកាបុព្វកាល ឬម៉ូលេគុល) អាចផលិតបានតែច្បាប់ចម្លងពិតប្រាកដរបស់វា នោះទីបំផុតវានឹងមិនអាចរស់រានមានជីវិតបានក្នុងការផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌបរិស្ថាននៅលើផែនដីវ័យក្មេង និងការបង្កើតផ្សេងទៀតឡើយ។ ទម្រង់ស្មុគ្រស្មាញកាន់តែច្រើន (ការវិវត្តន៍) នឹងក្លាយទៅជាមិនអាចទៅរួច។ អាស្រ័យហេតុនេះ ការសន្មត់ថា "វត្ថុនៃជីវិតបឋម" របស់យើងអាចត្រូវបានកំណត់ថាជាអ្វីមួយដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងសាមញ្ញតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ប៉ុន្តែក្នុងពេលតែមួយមានសមត្ថភាពផ្លាស់ប្តូរ និងផ្ទេរទ្រព្យសម្បត្តិរបស់វាទៅកូនចៅ។

នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត ដំណើរការស្ទើរតែទាំងអស់កើតឡើងដោយសារតែអង់ស៊ីមនៃធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រូតេអ៊ីនមិនអាចចម្លងដោយខ្លួនឯង និងត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកា de novo ដោយផ្អែកលើព័ត៌មានដែលរក្សាទុកក្នុង DNA ។ ប៉ុន្តែការចម្លង DNA ក៏កើតឡើងដោយសារការចូលរួមរបស់ប្រូតេអ៊ីន និង RNA ប៉ុណ្ណោះ។ រង្វង់ដ៏កាចសាហាវមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដោយសារតែការដែលនៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីនៃការបង្កើតដោយឯកឯងនៃជីវិត វាចាំបាច់ត្រូវទទួលស្គាល់តម្រូវការមិនត្រឹមតែសម្រាប់ការសំយោគ abiogenic នៃថ្នាក់ទាំងពីរនៃម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់ការកើតឡើងដោយឯកឯងនៃស្មុគស្មាញផងដែរ។ ប្រព័ន្ធនៃការតភ្ជាប់គ្នារបស់ពួកគេ, ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការដែលគឺតូចខ្លាំងណាស់។

ដូច្នេះ RNA អាចមានដោយស្វ័យភាពទាំងស្រុង ដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្ម "មេតាបូលីស" ឧទាហរណ៍ ការសំយោគ ribonucleotides ថ្មី និងការបន្តពូជដោយខ្លួនឯង រក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករពី "ជំនាន់" ទៅ "ជំនាន់" ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃការផ្លាស់ប្តូរដោយចៃដន្យនាំទៅដល់ការលេចចេញនៃ RNAs ដែលជំរុញការសំយោគប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ដែលជាកាតាលីករមានប្រសិទ្ធភាពជាង ហើយដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះត្រូវបានជួសជុលនៅក្នុងវគ្គនៃការជ្រើសរើសធម្មជាតិ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ឃ្លាំងឯកទេសនៃព័ត៌មានហ្សែន - DNA - បានលេចចេញមក។ RNA ត្រូវបានរក្សាទុករវាងពួកវាជាអន្តរការី។

មានការសន្មត់ផ្សេងៗគ្នាអំពីអ្វីដែលប្រព័ន្ធ RNA ចម្លងដោយខ្លួនឯងមើលទៅដូច។ ភាគច្រើនវាត្រូវបានប្រកាសថាមានតម្រូវការសម្រាប់ភ្នាសប្រមូលផ្តុំ RNA ឬការដាក់ RNA លើផ្ទៃនៃសារធាតុរ៉ែ និងក្នុងរន្ធញើសនៃថ្មដែលមិនទាន់រួបរួម។ ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 A.B. Chetverin និងសហការីរបស់គាត់បានបង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់ RNA ដើម្បីបង្កើតអាណានិគមម៉ូលេគុលនៅលើជែល និងស្រទាប់ខាងក្រោមរឹង នៅពេលដែលវាបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការចម្លង។ មានការផ្លាស់ប្តូរម៉ូលេគុលដោយឥតគិតថ្លៃ ដែលនៅពេលប៉ះទង្គិចគ្នា អាចផ្លាស់ប្តូរតំបន់ ដែលត្រូវបានបង្ហាញដោយពិសោធន៍។ សំណុំទាំងមូលនៃអាណានិគមបានវិវត្តន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សទាក់ទងនឹងរឿងនេះ។

ជីវគីមីវិទូ R. Shapiro រិះគន់សម្មតិកម្មនៃពិភពលោក RNA ដោយជឿថាប្រូបាប៊ីលីតេនៃរូបរាងដោយឯកឯងនៃ RNA ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករគឺទាបណាស់។ ជំនួសឱ្យសម្មតិកម្ម "នៅដើមដំបូងមាន RNA" គាត់ស្នើសម្មតិកម្ម "នៅដើមដំបូងមានការរំលាយអាហារ" ពោលគឺការលេចឡើងនៃភាពស្មុគស្មាញនៃប្រតិកម្មគីមី - អាណាឡូកនៃវដ្តមេតាប៉ូលីស - ដោយមានការចូលរួមពីសមាសធាតុទំងន់ម៉ូលេគុលទាប។ ហូរនៅខាងក្នុងបន្ទប់ - កំណត់ជាលំហដោយភ្នាសដែលបង្កើតឡើងដោយឯកឯង ឬព្រំដែនដំណាក់កាលផ្សេងទៀត - តំបន់។ គំនិតនេះគឺនៅជិតទៅនឹងសម្មតិកម្ម coacervate នៃ abiogenesis ដែលស្នើឡើងដោយ A.I. Oparin ក្នុងឆ្នាំ 1924 ។