Če je vprašanje o tem, koliko je staro življenje, milo rečeno, zagamano, potem je vprašanje, kako je v prvi vrsti sploh nastalo -hja, zagamano do amena - milo rečeno.
Na začetku tega meseca je bil v Nature (vol. 454, p. 122) predstavljen šikan eksperimentek, ki je prišel iz laboratorija Jacka Szostaka - hude glavice iz Harvarda, ki se zlo resno ukvarja z vprašanjem o nastanku življenja in je sploh eden največjih frajerjev na tem področju. Pravzaprav sem ravno danes na tv kanalu National Geographic po naključju preklopil na sredo nekega dokumentarca in izkazalo se je, da gre za temo nastanka življenja in seveda je bil notri tudi Szostak.
Tip je torej kul, poglejmo si zakaj.
Torej, recimo, da je precej splošno sprejeto, da je življenje nastalo na Zemlji in da sem ni prišlo od drugod - to je prva predpostavka o nastanku življenja, ki pa je pogosto spregledana, ker se teorija o izvoru življenja iz vesolja (panspermija) v resnih znanstvenih krogih ne jemlje preveč resno.
Če pogledamo kakšna je danes živa celica, recimo bakterijska, vidimo, da je blazno kompleksna. Super blazno kompleksna je. Ampak, če zadevo pretirano poenostavimo, lahko v grobem rečemo, da v njej plava nekaj čemur pravimo genetski material (ki ga predstavlja estradna molekula DNK), cel kup raznih molekularnih strojev (ki jih zastopajo beljakovine) in vse to je "neatly" zapakirano v zaščitni ovoj (ki ga predstavlja impozantnia celična membrana s celim kupom posebnih molekularnih vrat, ki omogočajo kontroliran vstop snovi v/iz celico).
Ko torej govorimo o nastanku življenja smo soočeni z nekaterimi težavnimi vprašanji tipa "jajce in kokoš". Hudič je, ker je vse tako prepleteno med sabo -DNK za opravljanje svojega poslanstva potrebuje molekularne stroje (se pravi beljakovine), te pa za opravljanje svojega poslanstva potrebujejo DNK. Oboji pa potrebujejo celično membrano, brez katere življenje ne bi bilo mogoče ampak bi DNK in beljakovine plavale naokrog prosto po vetru kot v kakšni juhi.
Nekaj je torej moralo biti prej kot drugo, obenem pa je moralo delovati samostojno. Nevšečna situacija za vse, ki razmišljajo o nastanku življenja.
Se pravi, lahko si zamislimo, da je bila najprej DNK in da so beljakovine prišle pozneje, da so bile beljakovine prve in je DNK prišla pozneje ali pa da je bilo nekaj tretjega prvo in sta DNK in beljakovine prišli pozneje. Pravzaprav je danes najbolj popularno mnenje, da je bilo prvo nekaj tretjega in da sta DNK in beljakovine prišle pozneje. To tretje je molekula RNK, ki je manj slavna sorodnica DNK. Ampak danes ne bomo govorili toliko o tem, kaj je bilo prej DNK, RNK ali beljakovine, ampak o nekem drugem, prav tako zagonetnem problemu.
Kot sem že rekel, DNK in beljakovine naokrog ne plavajo prosto po Prešernu, ampak so zapakirani v celično membrano. Ta je pri današnjih celicah čudo naravne tehnologije. Sestavlja jo estetski dvosloj posebnih molekul, obenem pa je v njo vgrajena cela vrsta molekularnih strojev, ki celico povezujejo z okoljem kot nekakšna vrata z senzorji. Ta high tech vrata so nujno potrebna za preživetje celice, saj omogočajo, da celica iz okolja dobiva hranljive snovi, gradbene elemente in ostalo navlako, obenem pa lahko celica iz svoje notranjosti skozi njih meče ven šaro, ki je ne rabi več.
No, Szostak je pravilo sklepal, da so morale biti prvotne celice oz. začetno življenje brez teh vrat in da so morale biti sila preproste, nekaj takega kot gola molekula DNK zapakirana v preprosto membrano brez sofisticiranih vrat. In se je napravil preizkusiti, če bi to dejansko delovalo. Zato je v laboratoriju ustvaril preprosto celično membrano (sestavljeno iz preprostejših molekul kot tvorijo današnji fosfolipidni dvosloj in brez raznih vrat) in vanjo šicnil kos DNK (v bistvu se je membrana spontano ustvarila okrog kosa DNK).
Nato se je usedel in gledal, kaj se dogaja. In glej ga zlomka - preprosta membrana je bila selektiva in je v notranjost prepuščala nekatere snovi kot so gradniki molekule DNK. To pa še ni vse, DNK se je s pomočjo teh gradnikov, ki so vstopili v to primitivno "protocelico" tudi podvojila - brez kakršnekoli pomoči. To je pa že precej kul. V današnjih celicah se DNK namreč podvojuje s pomočjo noro sofisticiranih molekularnih strojev.
Szostak pravi, da je njegov eksperiment "proof of principle", kako bi lahko bile prvotne membrane precej preproste in obenem vseeno dovolj selektivne, da bi omogočale življenje. Pravi, da bo njegova naslednja naloga dognati, kako najprej nastane kos DNK, ki ga takšna membrana lahko vsrka vase.
Fantom gre torej dobro od rok, fino eksperimentirajo in mogoče bodo nekoč res v labu znova pognali evolucijo iz ničle. Kogar zanima še kak drug opis te zanimive študije, naj si pogleda recimo sem.
Na začetku tega meseca je bil v Nature (vol. 454, p. 122) predstavljen šikan eksperimentek, ki je prišel iz laboratorija Jacka Szostaka - hude glavice iz Harvarda, ki se zlo resno ukvarja z vprašanjem o nastanku življenja in je sploh eden največjih frajerjev na tem področju. Pravzaprav sem ravno danes na tv kanalu National Geographic po naključju preklopil na sredo nekega dokumentarca in izkazalo se je, da gre za temo nastanka življenja in seveda je bil notri tudi Szostak.
Tip je torej kul, poglejmo si zakaj.
Torej, recimo, da je precej splošno sprejeto, da je življenje nastalo na Zemlji in da sem ni prišlo od drugod - to je prva predpostavka o nastanku življenja, ki pa je pogosto spregledana, ker se teorija o izvoru življenja iz vesolja (panspermija) v resnih znanstvenih krogih ne jemlje preveč resno.
Če pogledamo kakšna je danes živa celica, recimo bakterijska, vidimo, da je blazno kompleksna. Super blazno kompleksna je. Ampak, če zadevo pretirano poenostavimo, lahko v grobem rečemo, da v njej plava nekaj čemur pravimo genetski material (ki ga predstavlja estradna molekula DNK), cel kup raznih molekularnih strojev (ki jih zastopajo beljakovine) in vse to je "neatly" zapakirano v zaščitni ovoj (ki ga predstavlja impozantnia celična membrana s celim kupom posebnih molekularnih vrat, ki omogočajo kontroliran vstop snovi v/iz celico).
Ko torej govorimo o nastanku življenja smo soočeni z nekaterimi težavnimi vprašanji tipa "jajce in kokoš". Hudič je, ker je vse tako prepleteno med sabo -DNK za opravljanje svojega poslanstva potrebuje molekularne stroje (se pravi beljakovine), te pa za opravljanje svojega poslanstva potrebujejo DNK. Oboji pa potrebujejo celično membrano, brez katere življenje ne bi bilo mogoče ampak bi DNK in beljakovine plavale naokrog prosto po vetru kot v kakšni juhi.
Nekaj je torej moralo biti prej kot drugo, obenem pa je moralo delovati samostojno. Nevšečna situacija za vse, ki razmišljajo o nastanku življenja.
Se pravi, lahko si zamislimo, da je bila najprej DNK in da so beljakovine prišle pozneje, da so bile beljakovine prve in je DNK prišla pozneje ali pa da je bilo nekaj tretjega prvo in sta DNK in beljakovine prišli pozneje. Pravzaprav je danes najbolj popularno mnenje, da je bilo prvo nekaj tretjega in da sta DNK in beljakovine prišle pozneje. To tretje je molekula RNK, ki je manj slavna sorodnica DNK. Ampak danes ne bomo govorili toliko o tem, kaj je bilo prej DNK, RNK ali beljakovine, ampak o nekem drugem, prav tako zagonetnem problemu.
Kot sem že rekel, DNK in beljakovine naokrog ne plavajo prosto po Prešernu, ampak so zapakirani v celično membrano. Ta je pri današnjih celicah čudo naravne tehnologije. Sestavlja jo estetski dvosloj posebnih molekul, obenem pa je v njo vgrajena cela vrsta molekularnih strojev, ki celico povezujejo z okoljem kot nekakšna vrata z senzorji. Ta high tech vrata so nujno potrebna za preživetje celice, saj omogočajo, da celica iz okolja dobiva hranljive snovi, gradbene elemente in ostalo navlako, obenem pa lahko celica iz svoje notranjosti skozi njih meče ven šaro, ki je ne rabi več.
No, Szostak je pravilo sklepal, da so morale biti prvotne celice oz. začetno življenje brez teh vrat in da so morale biti sila preproste, nekaj takega kot gola molekula DNK zapakirana v preprosto membrano brez sofisticiranih vrat. In se je napravil preizkusiti, če bi to dejansko delovalo. Zato je v laboratoriju ustvaril preprosto celično membrano (sestavljeno iz preprostejših molekul kot tvorijo današnji fosfolipidni dvosloj in brez raznih vrat) in vanjo šicnil kos DNK (v bistvu se je membrana spontano ustvarila okrog kosa DNK).
Nato se je usedel in gledal, kaj se dogaja. In glej ga zlomka - preprosta membrana je bila selektiva in je v notranjost prepuščala nekatere snovi kot so gradniki molekule DNK. To pa še ni vse, DNK se je s pomočjo teh gradnikov, ki so vstopili v to primitivno "protocelico" tudi podvojila - brez kakršnekoli pomoči. To je pa že precej kul. V današnjih celicah se DNK namreč podvojuje s pomočjo noro sofisticiranih molekularnih strojev.
Szostak pravi, da je njegov eksperiment "proof of principle", kako bi lahko bile prvotne membrane precej preproste in obenem vseeno dovolj selektivne, da bi omogočale življenje. Pravi, da bo njegova naslednja naloga dognati, kako najprej nastane kos DNK, ki ga takšna membrana lahko vsrka vase.
Fantom gre torej dobro od rok, fino eksperimentirajo in mogoče bodo nekoč res v labu znova pognali evolucijo iz ničle. Kogar zanima še kak drug opis te zanimive študije, naj si pogleda recimo sem.
1 komentar:
Z užitkom sem vas umestil v blogrolo svojega bloga in si dovolil tudi svoje bralce obvestiti o novem blogu.
Veliko zadovoljstva Vam želim!
Objavite komentar