Грихан - Наука и Жыжызнь (grihanm) wrote,
Грихан - Наука и Жыжызнь
grihanm

Category:

Сначала репликоны потом клетки, или наоборот?

АВМ написал обзор интереснейшей статьи в саенс про то, как внутри протоклеток происходит репликация РНК (a также рост и деление) безо всяких энзимов и рибозимов. По замечательному совпадению я тоже как раз готовлю обзорчик другой стаейки про протоклетки от коллаборации немцев с итальянцами (фошызм дитектыд!).

Народ задаётся вопросом: как, чьорт побьери, в лагуне с первичным бульончиком могла получиться работающая мультикомпонентная биосистема, если концентрация плавающих молекул там наверняка была более чем скромная. Можно конечно предположить, что концентрирование происходило в высыхающих лужах, но может всё же как-то оно могло и иначе, побыстрее произойти. Ну, например, мембранo-образующие липиды (жирные кислоты), спонтанно концентрировали биомакромолекулы внутри шариков (липосом) из себя, образовывая протоклетки с работающим метаболизмом одновременно.

Picture4

Идея эксперимента, который моделирует систему такая:берём минимальный набор биомакромолекул, которые в достаточно концентрированном растворе способны при добавлении ДНК синтезировать белок + "стройматериалы". Авторы использовали две такие системы: одна из 32-ух компонентов, и другая из 83-ex. Раствор разводим до нерабочей концентрации и добавляeм ДНК, который кодирует флюоресцентный зелёный белок eGFP. Пока ещё ничего не синтезируется. Tеперь добавляeм в раствор липиды.

Picture1

Вот картинка из микроскопа. Сверху - зелёные пятна на чёрном фоне - липосомы в которых идёт производство белка. Снизу - тот же препарат окрашенный специальной краской для мембран - каждое красное пятно - отдельная липосома. Можно посчитать какой процент "работающих" липосом - примерно 0.5%.

Picture2,

Кому-то это число кажется небольшим? Специально для таких скептиков авторы посчитали статистику: шанс, что 83 компонента одновременно окажутся в одной липосоме в условиях их реакции 1 : 4 х 10^67, а 32 компонента 1 : ~1 х 10^24. Статистику считали и так и сяк, но везде получались похожие цифры. Говорят, что аггрегация компонентов в растворе между собой до нужного количества, чтоб статистике не противоречить - в таких условиях не реальна. Механизм в статье не предлагается, говорят, что будут дальше исследовать. Однако, в предидущей публикации, в которой они вот так в липосомы ловили отдельные макромолекулы с похожим эффектом, механизм таки был предложен.

Picture3

Например, липосома может образовываться быстро (нижний ряд) и не поймать ни одной или поймать мало молекул. Но если какие-то молекулы вошли с образующейся липосомой в интеракцию, они её немного деформируют и замедляют закрытие шарика, который до закрытия успевает поймать и включить в себя дополнительные макромолекулы. Вероятно этот механизм в повествование этой публикации не включили из-за его полной неподтверждённости.

За сим.
Tags: Самосборка
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 25 comments