Феликс Филатов - КЛЕЙМО СОЗДАТЕЛЯ. Гипотеза происхождения жизни на Земле.

Отметим, что приведенная выше гипотеза объединяет, таким образом, две упомянутые Молекулярные Революции — возникновение хиральности и возникновение клеток. Поскольку возникновение генетического кода (вторая из трех Революций ) вероятно— и мы это увидим — выходит за пределы химической трактовки, о нем мы поговорим отдельно, а пока вернемся к первому Большому Скачку молекулярной эволюции Смита и Шатмари (происхождение генов). Следующим его этапом — после возникновения молекулярных коннекторов — стало формирование машин матричного копирования — copymakers , как их назвал Марчелло Барбьери, амплификаторов , как — тоже не слишком удачно — переведем на «русский» это слово мы. Копирование линейной матрицы — элементарный акт дупликации гена — первый шаг возникновения феномена наследственности. Если следующий Большой Скачок определяется как возникновение протеинов, то название первого — абсолютно неудачно. Гены, то есть информация для производства протеинов, не могут существовать отдельно от этих протеинов: информация термин не самодостаточный, а функциональный, предусматривающий определенную цель, самореализацию, прочтение. Два этих химически несравнимых мира — мир нуклеиновых кислот и мир протеинов — должны быть взаимно сопоставлены, чтобы один из них стал хранителем информации, а другой был организован в соответствии с этой информацией. Линейная запись информации, способная к матричному копированию (с некоторыми ошибками), идеально подходит для того, чтобы стать геном. Белковые молекулы, способные формировать разнообразнейшие трехмерные структуры, идеально подходят на роль ферментов (которыми в РНК-мире были куда менее эффективные рибозимы), а также других структур. Для сопоставления нуклеиновых белков и протеинов должны были возникнуть — и возникли — особые машины codemakers , в терминах Барбьери. Назовем их декодерами . Это слово подчеркивает не только простую причастность к чтению и реализации генетической информации, но и основную функцию этих молекул — ее дешифровку, то есть движение информации от гена, где она закодирована, к белку, который представляет расшифрованный текст. Что это за машины, и что это за феномен — генетический код, мы обсудим позднее. А пока ...

.....................

... а пока поясним символ этой главы, и причину его выбора. Дело просто в том, что в мире нуклеиновых кислот латинская буква G символизирует одно из четырех азотистых оснований — гуанин (мы так и будем писать ее далее — прописью и курсивом). Это самое «тяжелое» основание (округленная молекулярная масса — 151) с химической формулой:

Дублет GG триплетного генетического кода контролирует синтез самой «легкой» аминокислоты — глицина, трехбуквенный символ которой — Gly( Гли— «по-русски»), а однобуквенный — а мы в дальнейшем будем использовать именно однобуквенные латинские символы (и будем писать их полужирным шрифтом в прописном варианте) — G. Ее округленная молекулярная масса — 75, а структурная химическая формула —

Наконец, если известную всем таблицу генетического кода представить «в плоском варианте (4×4)», то есть приняв во внимание только две первые кодирующие буквы и оставив, таким образом, только вертикальную (первые буквы кодонов) и горизонтальную (вторые буквы кодонов) координаты (выделены серым), а кодирущие буквы (азотистые основания) вдоль этих координат упорядочить по нарастанию молекулярных масс, то глицин G, кодируемый дублетом GG , займет шестнадцатую клетку (в правом нижнем углу таблицы):

Десятичное число 16 в системах счисления с основаниями, большими, чем 16, записывается символом G (который в данном случае является цифрой, а не буквой). Пронумеровав приведенную таблицу генетического кода в этих системах счисления построчно, получим:

Забавное тройное совпадение, не правда ли? Благодаря ему Автор и выбрал номер этой главы — выбор, конечно, произвольный. Но Бог не играет в кости , и совпадения, о которых пойдет речь далее, будут уже не так забавны. Более того, они вряд ли будут даже совпадениями. Замечу теперь, что практически все идеи, которые лежат в основе последующих рассуждений, содержатся в этом пояснении — явно или нет.

События, связанные с эволюцией Вселенной и коротко описанные выше, привели, в конечном счете (а может быть, и « в том числе ») к возникновению жизни, центральным феноменом которой стало объединение мира нуклеиновых кислот и мира белков в единую автокаталитическую суперсистему, для чего потребовался и был доведен до необходимого состояния так называемый генетический код — связующее звено обоих миров. Генетический код — это набор инструкций для перевода нуклеотидной последовательности в полипептидную. Таким образом, сегодняшний код составляют два компонента. Первый— кодирующий — компонент— это четыре азотистых основания(или нуклеотида, когда они фосфорилированы и составляют цепи РНК или ДНК).

Общее обозначение азотистых оснований приведено в таблице:

Из них состоит полинуклеотид — рибо- или дезоксирибонуклеиновая кислота, РНК или ДНК. В случае РНК четыре нуклеотида — это два пурина (аденин и гуанин в табличках

ниже) и два пиримидина -урацил и цитозин. В молекуле ДНК одно из перечисленных оснований — урацил — заменен на тимин ( T ):

Полимером правовращающего сахара – рибозы или дезоксирибозы - в цепочку РНК или ДНК соединены трифосфаты этих оснований. Здесь показаны структуры одноцепочечных молекул ДНК (вверху) и РНК (внизу):

Второй— кодируемый — компонентгенетического кода — это аминокислоты, из которых состоят полипептиды или белки. Из более ста пятидесяти природных аминокислот кодируемыми являются только 20: