Первая "молекула жизни" на Земле
Ключевые события зарождения жизни на Земле. Цианобактерии – примитивные живые организмы, одни из наиболее важных продуцентов атмосферного кислорода на ранних этапах развития нашей планеты. Метаболические функции и роль мономеров (2-аминоэтил)глицина.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.07.2014 |
| Размер файла | 263,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Первая "молекула жизни" на Земле
Кандидат биологических наук Илья Щеглов
Ключевым событием зарождения жизни на Земле стало появление молекул, способных к самовоспроизведению (репликации), то есть передаче генетической информации потомству. Все живые существа на Земле (за исключением нескольких групп вирусов, о принадлежности которых к живому до сих пор ведутся дискуссии), как и все вымершие организмы, которые удалось обнаружить, обладают ДНК-геномами. Их фенотип определяется кодируемыми в этих геномах разнообразными РНК и белками. Тем не менее есть весомые причины полагать, что появлению ДНК-белкового мира три с половиной миллиарда лет назад предшествовали более простые формы жизни, основанной на РНК (см. "Наука и жизнь" № 2, 2004 г.). А совсем недавно, в статье Сандры Бэнэк (Институт этномедицины, США) с соавторами, опубликованной в ноябрьском номере онлайн журнала "PLOS", была подтверждена гипотеза ещё более ранних форм жизни, существовавших до РНК-организмов. Согласно этой гипотезе, генетическая информация в первых живых системах могла передаваться при помощи пептидных нуклеиновых кислот (ПНК). Такие гипотетические полимерные молекулы, как полагают, построены из мономеров (2-аминоэтил)глицина (АЭГ). Цепи ПНК на основе АЭГ синтезированы и активно исследуются. В частности, ряд фармацевтических компаний изучает возможность их медицинского применения в качестве "генетических глушителей", блокирующих работу определённых генов.
Однако для принятия этой оригинальной гипотезы до недавнего времени существовало весьма серьёзное препятствие - аминоэтилглицин в природе не обнаруживался. И вот группе американских и шведских учёных удалось выявить присутствие АЭГ в цианобактериях. Это открытие поистине неожиданно и может привести к пересмотру наших представлений о зарождении жизни на Земле.
цианобактерия земля метаболический глицин
Цианобактерии - примитивные живые организмы, которые были одними из наиболее важных продуцентов атмосферного кислорода на ранних этапах развития нашей планеты. Самые древние окаменелые останки цианобактерий, обнаруженные в раннеархейских слоях породы в Западной Австралии, датируются 3,5 миллиарда лет. Некоторые их представители, например, составляют значительную часть океанического пикопланктона, к которому относят бактерии и наиболее мелкие одноклеточные водоросли, свободно перемещающиеся в толще воды. Другие населяют экстремальные экосистемы, такие как геотермальные источники, гиперсолёные озёра и вечная мерзлота.
Oscillatoria - представитель рода цианобактерий. Эта сине-зелёная водоросль обычно обитает в хранилищах с питьевой водой. Фото Боба Блэйлока (Вов Blaylock).
Авторы публикации изучали содержание АЭГ в чистых культурах цианобактерий и обнаружили его в восьми штаммах из пяти существующих морфологических групп. Причём содержание АЭГ было довольно существенным - от 281 до 1717 нг/г общей массы бактерий. Для подтверждения наблюдения аналогичное исследование провели на цианобактериях, обитающих в естественных условиях - водоёмах пустынь Монголии, морских водах Катара (заливах Бахрейна, Сальва и Персидском) и реках Японии, и обнаружили, что содержание АЭГ в них в среднем даже выше, чем в чистых культурах.
Геномы двух штаммов (Nostос РСС 7120 и Sупtсhосуstis РСС 6803), по счастью, полностью расшифрованы, что позволило авторам соотнести уровень содержания АЭГ со степенью филогенетического родства цианобактерий. Оказалось, что, несмотря на всего 37%-ное сходство геномов, уровень продукции АЭГ у этих штаммов был очень близким. Обнаружение АЭГ во всех пяти морфологических группах цианобактерий говорит о том, что его продукция - неизменно присутствующая (высоко консервативная) и эволюционно примитивная особенность этих микроорганизмов.
Метаболические функции и эволюционная роль АЭГ пока остаются неизвестными. Тем не менее полученные результаты позволяют по крайней мере не отвергать соблазнительную гипотезу, что присутствие АЭГ в цианобактериях - "эхо" ранних этапов зарождения жизни на Земле, имевших место до появления РНК-мира.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Роль кислорода как самого распространенного элемента на Земле в жизни планеты, его место в периодической системе Менделеева. Применение кислорода в лечебной практике и промышленности. Основные способы получения кислорода. История открытия кислорода.
презентация [321,4 K], добавлен 12.12.2011Кислород как самый распространённый на Земле элемент. Аллотропные формы кислорода. Его широкое промышленное применение. Сварка и резка металлов. Последствия исчезновения для живых существ данного химического элемента на краткосрочный период времени.
презентация [5,0 M], добавлен 28.12.2013К.В. Шееле как выдающийся немецкий химик, краткий очерк его жизни, этапы личностного и научного становления, значение в открытии кислорода. Исследование свойств кислорода английским свящeнником и химиком Джoзефом Пpистли. Лавуазье и открытие кислорода.
контрольная работа [30,6 K], добавлен 26.12.2014Изучение возможности существования форм жизни, которым свойственны биохимические процессы, полностью отличающиеся от возникших на Земле. Попытки замены углерода в молекулах органических веществ на другие атомы, и воды как растворителя на другие жидкости.
реферат [15,7 K], добавлен 06.12.2010Понятие аминокислот, их сущность, строение, история открытия, структура, свойства, классификация, назначение и применение. Аммиак, его определение, основные физические и химические свойства, особенности получения, применение и физиологическое действие.
реферат [18,6 K], добавлен 17.12.2009Кальций как один из самых распространенных элементов на Земле, его главные физические и химические свойства, история открытия и исследований. Нахождение элемента в природе, сферы его практического применения. Существующие соединения и биологическая роль.
контрольная работа [818,8 K], добавлен 26.01.2014Класс полибензимидазолы: механические и диэлектрические свойства, термо- и теплостойкость, огнестойкость; их использование в различных областях техники. Разработка новых способов синтеза ароматических полиаминосоединений для ПБИ, структура мономеров.
курсовая работа [300,3 K], добавлен 02.08.2012Химическое строение, свойства и методы определения полихлордибензодиоксинов, полихлордибензофуранов, полихлобифенилов. Механизм токсического действия полихлордибензодиоксинов, полихлордибензофуранов на живые организмы и химические типы процесса.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 27.09.2013Распространение кислорода в природе, его характеристика как химического элемента и простого вещества. Физические свойства кислорода, история его открытия, способы собирания и получения в лабораторных условиях. Применение и роль в организме человека.
презентация [1,2 M], добавлен 17.04.2011Практическое проведение эмульсионной полимеризации и сополимеризации акриловых мономеров, скорость и кинетика реакции, влияющие факторы. Способ предварительного создания концентрированной эмульсии, образование микроэмульсии и анализ ее дисперсности.
статья [244,2 K], добавлен 22.02.2010Токсическое действие фенола и формальдегида на живые организмы, методы их качественного определения. Количественное определение фенола в пробах природных вод. Метод для определения минимальных концентраций обнаружения органических токсикантов в воде.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 20.05.2013Общая характеристика ртути, свойства соединений, ее получение и применение. Отравление ртутью и ее соединениями. Тиоцианат (роданид) ртути: история получения, характерные реакции и воздействие на живые организмы. Практическое получение тиоцианата ртути.
курсовая работа [78,6 K], добавлен 28.05.2009Влияние кислорода на полимеризацию с катализаторами. Особенности образования соединений ванадия высшей валентности. Зависимость эффективных констант скорости полимеризации этилена. Порядок подачи компонентов катализатора и кислорода в реакционную зону.
статья [362,6 K], добавлен 22.02.2010Определение белков и их составных частей – аминокислот. Структура и функции белков в организме. Роль в обеспечении воспроизводства основных структурных элементов органов и тканей, а также образовании таких веществ, как, например, ферментов и гормонов.
курсовая работа [735,6 K], добавлен 16.12.2014Роль химии в жизни общества, ее связь с производством материальных ценностей, трудовой деятельностью людей. История развития Русского химического общества, период его создания и современный этап развития. Имена великих учёных и их вклад развитие РХО.
реферат [31,7 K], добавлен 11.11.2009Особенности проведения эмульсионной (латексной) полимеризации и капсуляции. Выбор неорганического носителя для дисперсий акриловых мономеров, их синтез. Исследование влияния диоксида титана на агрегативную устойчивость и реологические свойства дисперсий.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.02.2013Анализ физико-химических и аномальных свойств воды - самого важного вещества на Земле, без которого не может существовать ни один живой организм, и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции и технологические процессы. Кластерная вода.
реферат [33,6 K], добавлен 20.03.2011Антибиотики как одни из наиболее эффективных средств борьбы с жизненно опасными инфекционными заболеваниями. Локальная концентрация антибиотика в патологическом очаге. Взаимодействие анионов антибиотиков с распределенным зарядом тканей организма.
автореферат [28,6 K], добавлен 23.03.2009Современные процессы получения серы и кислорода, как в промышленности, так и в лабораторных условиях. Общая характеристика технологических процессов, их сравнительное описание и отличительные особенности, химическое обоснование и оценка актуальности.
доклад [37,7 K], добавлен 14.01.2016Химический состав и органические вещества клетки. Общая формула углеводов как группы органических соединений, особенности их получения, классификация, значение и функции, а также специфика их применения. Строение молекул моно-, олиго- и полисахаридов.
презентация [537,7 K], добавлен 23.05.2010
