Я приношу свои извинения за подзаголовок этого эссе группе REM, хотя отчасти они отдают свое имя столь важной стадии сна.
Испанский молекулярный биолог Виктор де Лоренцо (2014 год, в журнале Bioessays ) утверждает, что центральная догма молекулярной биологии «ДНК делает РНК делает белок» (стр. 226) игнорирует важность «эгоистического метаболизма». Последнее является его гипотезой что основным эволюционным движением ДНК-содержащих организмов является не репликация и расширение их ДНК в их среде, а разведка и использование их химических ландшафтов. Расположение и последующая эксплуатация химических веществ, повышающих метаболизм, помогают обеспечить улучшение их метаболических процессов, что впоследствии помогает обеспечить их репликацию и расширение их ДНК в генофонде.
Однако возникает парадокс: фокус молекулярной биологии на ДНК, по-видимому, имеет недостаток, по крайней мере, с эволюционной точки зрения. ДНК можно рассматривать как модифицированную версию двух нитей РНК, так как маловероятно, что РНК и ДНК развиваются отдельно. Таким образом, РНК должна предшествовать ДНК в эволюционное время. Последняя идея известна как глобальная гипотеза РНК, то есть в первичных клетках, известных как прокариоты, только РНК хранит как генетическую информацию, так и катализирует их химические реакции. Интересно, что ископаемые доказательства показывают, что прокариоты появились около 3,9 миллиарда лет назад. Кроме того, интересным является мнение о том, что РНК сохраняется, поэтому идея, что она может сравниться с «окаменелостями» истоков жизни, интригует. Я также считаю появление провокационной идеи провокационной, поскольку самой Земле всего 4,567 миллиарда лет. Таким образом, невероятно сложные клетки, с клеточными стенками, окружающими цитоплазму, РНК, химические рецепторы и механические рецепторы (для обнаружения препятствий), и жгутики, которые направляли движения в сторону химических веществ и объектов и от них, уже были на месте всего лишь полмиллиарда лет ) после образования Земли! Хотя полмиллиарда лет может показаться долгое время, ему не может быть дана многомиллиардная история Земли. Итак, как же все это происходило за такой короткий промежуток времени? Одна очень провокационная идея заключается в том, что прокариотцы не эволюционировали … на земле. То есть они пришли из кометы или метеорита. Конечно, это все еще приводит к вопросу о том, как развивались эти сложные жизненные формы и застревают в кометах или метеоритах и каковы были начальные условия для их эволюции там, где они развивались?
Но вернемся к мировой гипотезе РНК: известно, что РНК состоит всего из четырех нуклеотидов: аденина (А), урацила (U), цитозина (C), гуанина (G) [примечание: в ДНК урацил становится тимином (T), через процесс метилирования]. Однако РНК не вырастала, полностью выращенная, с этими четырьмя нуклеотидами, такими как Афина со лба Зевса!
Похоже, что даже гипотезы РНК-мира склонны упускать из виду, что, должно быть, существовала пре-РНК-среда, состоящая из химических веществ, необходимых для образования различных нуклеотидов. Кроме того, эти сродства и недостатки химических веществ и молекул должны были основываться на еще более основных химико-атомных связях. Таким образом, исходные самоорганизующиеся молекулы, которые образовывали донуклеотиды, и последние четыре нуклеотида, которые создали первые нити РНК, уже были ограничены исходными химико-атомными пристрастиями.
Здесь возникает еще один важный вопрос: были ли эти первоначальные пристрастия объектом дарвиновского естественного отбора? Если неассоциативное обучение, состоящее из привыкания и сенсибилизации, эволюционно старше, чем ассоциативное обучение (классическое и оперантное кондиционирование), было неассоциативным изучением основы для изучения и эксплуатации первичных химических ландшафтов?
Хотя Лоренцо сосредоточил свое основное внимание на ДНК, предположительно его гипотеза эгоистического метаболизма применима к нуклеотидным химическим прекурсорам и нуклеотидным формам, которые не сделали «финальную четверку», которая появилась для определения РНК. Можно предположить, что эти другие нуклеотидные формы и другие сложные молекулы в мире до РНК не смогли увековечить и расширить, поскольку они не могли исследовать и использовать свои химические ландшафты, а также последние четыре нуклеотида. Таким образом, с точки зрения эволюции центральная догма молекулярной биологии (ДНК-коды РНК, РНК-коды белков), по-видимому, не замечает, что 1) РНК должна предшествовать ДНК, 2) молекулярные предшественники нуклеотидов основаны на химическом и атомном сродстве и дезактивированности , 3) должны существовать другие нуклеотиды до и во время составления финальной четверки, 4) способность исследовать и использовать новые химические ландшафты является критическим движущим фактором во всей их эволюции, и 5) это исследование химических ландшафтов может были подвергнуты дарвиновскому естественному отбору и, возможно, проводились двумя типами неассоциативного обучения, т.е. привыканием и сенсибилизацией (или химико-атомными прототипами этих форм обучения). Таким образом, в исследовании молекулы новых химических ландшафтов, возможно, было важно игнорировать нерелевантные стимулы (привыкание) и быть чувствительными к соответствующим стимулам (сенсибилизации).
Профессор Фредерик Л. Кулидж является содиректором Центра когнитивной археологии в Колорадском университете, Колорадо-Спрингс. Центр предлагает онлайн-курсы и сертификаты в когнитивной археологии. Свяжитесь с [email protected].
