Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism
Bhavesh H. Patel, Claudia Percivalle, Dougal J. Ritson, Colm D. Duffy and John D. Sutherland
https://www.nature.com/articles/nchem.2202
Общее происхождение предшественников РНК, белка и липидов в цианосульфидном протометаболизме
Пател, Сазерленд et.al. 2015
(Расширенное описание реакций в свободном доступе, PDF на 90 страницах: https://media.nature.com/original/natur ... 202-s1.pdf)
Статья необъятная, но я использую комментарии известного американского химика Джеймса Тура (спасибо Pavel2017)
Сначала картинка:
Теперь цитирую/перевожу Джеймса Тура относительно Сазерленда в целом и затем данной статьи в частности.
Рассказав о проблемах синтеза рибозо-дифосфата Эшенмозером (образуется смесь четырех диастереомеров помноженных на два энантиомера для каждого из них, причем, если реакционную смесь держать в "хороших" условиях не дни а недели или годы - то нужный рибозо-дифосфат превратится в ненужный арабинозо-дифосфат), Тур затем переходит к проблемам нуклеотидов Сазерленда.
"Джон Сазерленд сотоварищи предположили, что пиримидиновые рибонуклеотиды могут образовать короткие последовательности из арабинозо-амино-оксазолина и промежуточных ангидронуклеозидов, использую простые соединения, такие как цианамид, цианоацетилен, гликольальдегид, глицеральдегид и неорганический фосфат. Использование фосфата превращают условия эксперимента в раствор с рН-буфером, замедляя таким образом скорость распада. Но работа сама по себе показывает сложности с получением необходимых реакций.
Условия были обдуманно избирательными:
Там также были множественные шаги по очистке (тщательно контролируемый шаг 6) и ионный обмен на коммерческих смолах (тщательно контролируемый шаг 7).
Всё это для синтеза всего лишь одной смеси реагентов, причем, в смеси стереоизомеров.
Ясно, что контролируемые условия, необходимые для образования даже смешанного набора нужных веществ - удручающе невероятен."
И вот Дж.Тур переходит к статье 2015 года.
"Были предложены пребиотические химические пути к предшественникам углеводородов, липидов, нуклеиновых кислот и белков. Предположенные пути синтеза почти всегда создают смеси, окружённые теми же самыми сложностями.
По результатам химик-синтетик может легко сделать вывод, что в пребиотических условиях исследуемая хим.реакция вряд ли даст что-то полезное. С каждым добавленным шагом сложности усугубляются невероятностями такими непреодолимыми, что НИКАКАЯ ДРУГАЯ ОБЛАСТЬ НАУКИ НЕ МОГЛА БЫ ПОЛАГАТЬСЯ НА ТАКОЙ УРОВЕНЬ ВЕРЫ (капслок - р.Б.К.).
Исследование по абиогенезу никогда не было бы принято в любой другой области химии. Область - свой собственный лучший враг.
Экстраполяция на стероидах
Sutherland and coworkers pointed out in 2015 that “[a] minimal cell can be thought of as comprising informational, compartment-forming and metabolic subsystems.”43 They also acknowledged that, to date, prebiotic chemistry has made ambitious extrapolations: “To imagine the abiotic assembly of such an overall [cellular] system [or subsystem], however, places great demands on hypothetical prebiotic chemistry.”44 Yet this revealing comment by Sutherland and his coworkers is coupled with their disclosure of a new experimental finding showing
(продолжение следует)
Bhavesh H. Patel, Claudia Percivalle, Dougal J. Ritson, Colm D. Duffy and John D. Sutherland
https://www.nature.com/articles/nchem.2202
Общее происхождение предшественников РНК, белка и липидов в цианосульфидном протометаболизме
Пател, Сазерленд et.al. 2015
(Расширенное описание реакций в свободном доступе, PDF на 90 страницах: https://media.nature.com/original/natur ... 202-s1.pdf)
Статья необъятная, но я использую комментарии известного американского химика Джеймса Тура (спасибо Pavel2017)
Сначала картинка:
- patel2015.png (59.26 KiB) Просмотров: 823
Теперь цитирую/перевожу Джеймса Тура относительно Сазерленда в целом и затем данной статьи в частности.
Рассказав о проблемах синтеза рибозо-дифосфата Эшенмозером (образуется смесь четырех диастереомеров помноженных на два энантиомера для каждого из них, причем, если реакционную смесь держать в "хороших" условиях не дни а недели или годы - то нужный рибозо-дифосфат превратится в ненужный арабинозо-дифосфат), Тур затем переходит к проблемам нуклеотидов Сазерленда.
"Джон Сазерленд сотоварищи предположили, что пиримидиновые рибонуклеотиды могут образовать короткие последовательности из арабинозо-амино-оксазолина и промежуточных ангидронуклеозидов, использую простые соединения, такие как цианамид, цианоацетилен, гликольальдегид, глицеральдегид и неорганический фосфат. Использование фосфата превращают условия эксперимента в раствор с рН-буфером, замедляя таким образом скорость распада. Но работа сама по себе показывает сложности с получением необходимых реакций.
Условия были обдуманно избирательными:
Хотя вопрос с источниками глигольальдегида ("на лету" сценарий 1) и глицеральдегида ("на лету" сценарий 2) остается проблемой, могли возникать разнообразные ситуации (пребиотически? как и где?), которые приводили бы нагреванию (тщательно контролируемый шаг 1 при 60°C) и последовательной дегидратацией (тщательно контролируемый шаг 2 - лиофилизация, т.е. высушивание путем сублимации льда при разрешенном давлении в <0.001 атмосферы), за которой последовало охлаждение (тщательно контролируемый шаг 3, понижение температуры до 23°C), регидратацией (тщательно контролируемый шаг 4 с точной доводкой рН) и облучением ультрафиолетом (тщательно контролируемый шаг 5 с облучением УФ с длиной волны 254 нм)
Там также были множественные шаги по очистке (тщательно контролируемый шаг 6) и ионный обмен на коммерческих смолах (тщательно контролируемый шаг 7).
Всё это для синтеза всего лишь одной смеси реагентов, причем, в смеси стереоизомеров.
Ясно, что контролируемые условия, необходимые для образования даже смешанного набора нужных веществ - удручающе невероятен."
И вот Дж.Тур переходит к статье 2015 года.
"Были предложены пребиотические химические пути к предшественникам углеводородов, липидов, нуклеиновых кислот и белков. Предположенные пути синтеза почти всегда создают смеси, окружённые теми же самыми сложностями.
По результатам химик-синтетик может легко сделать вывод, что в пребиотических условиях исследуемая хим.реакция вряд ли даст что-то полезное. С каждым добавленным шагом сложности усугубляются невероятностями такими непреодолимыми, что НИКАКАЯ ДРУГАЯ ОБЛАСТЬ НАУКИ НЕ МОГЛА БЫ ПОЛАГАТЬСЯ НА ТАКОЙ УРОВЕНЬ ВЕРЫ (капслок - р.Б.К.).
Исследование по абиогенезу никогда не было бы принято в любой другой области химии. Область - свой собственный лучший враг.
Экстраполяция на стероидах
Sutherland and coworkers pointed out in 2015 that “[a] minimal cell can be thought of as comprising informational, compartment-forming and metabolic subsystems.”43 They also acknowledged that, to date, prebiotic chemistry has made ambitious extrapolations: “To imagine the abiotic assembly of such an overall [cellular] system [or subsystem], however, places great demands on hypothetical prebiotic chemistry.”44 Yet this revealing comment by Sutherland and his coworkers is coupled with their disclosure of a new experimental finding showing
(продолжение следует)
