химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

тивную ценность.

Эйген приходит к заключению об эволюционной необходимости автокаталитического гиперцикла, построенного из элементарных полинуклеотидных циклов ±? (с. 544) с каталитическим участием белков, синтезируемых с помощью этих же поли-нуклеотидов.

Рассмотрим последовательность реакций, в которой продукты каждой стадии подвергаются дальнейшему превращению. Если в-такой последовательности какой-либо продукт совпадает с реагентом предшествующей стадии, система образует реакционный цикл, являющийся как целое катализатором. В сущности, мы уже имели дело с каталитическим циклом, рассматривая ферментативные реакции (рис. 17.2).Другой пример — цитратный цикл, или цикл Кребса (с. 424).

Каталитический гиперцикл Эйгена состоит из носителей информации — полинуклеотидных циклов 12, .. -, /я, инструктирующих свою собственную репродукцию и трансляцию при сиптезе ферментов Е;, которые выполняют роль полимераз — служат катализаторами для репродукции последующего посителя информации (рис. 17.3).

В гиперциклах используется вся информация полииуклеотидных цепей или значительная ее часть. Гиперцикл обладает следующими свойствами:

1. Он обеспечивает устойчивое и контролируемое сосуществование всех видов, объединенных циклическими связями.

2. Он обеспечивает когерентный рост всех участников.

3. Гиперцикл конкурирует с любой отдельной решшкативной ?единицей, не принадлежащей к циклу.

4. Гиперцикл может увеличиваться или уменьшаться, если «то изменение дает селективное преимущество.

5. Гиперциклы могут соединяться в сети более высокого

порядка.

г,

6. Гиперциклы конкурируют друг с другом. Внутренние связи

ж кооперативные свойства гиперцикла могут развиться до оптимальной функции. «Фенотипичеекие»

преимущества, т. е. те вариации, которые дают прямое преимущество

мутанту, немедленно стабилизуются. С другой стороны, «генотипическйе» преимущества, благоприятствующие возникновению последующего продукта, требуют пространственного разделения для конкурентной фиксации.

Для гиперциклов селекционные преимущества всегда являются функциями численности популяции вследствие нелинейности. Поэтому гиперцикл, будучи однажды установленным, нелегко заменяется новым, так как новый вид всегда возникает в малом числе копий. Информация, зафиксированная в гиперцикле, нелегко утрачивается.

Эти свойства гиперциклов иллюстрируются модельными численными расчетами. Гиперциклы, содержащие достаточное число звеньев, характеризуются предельными циклами на фазовых портретах. Все компоненты гиперцикла сосуществуют, испытывая коррелированные нелинейные колебания. Этим обеспечивается взаимная стабилизация компонент.

Теория Эйгена была сопоставлена с опытами по «эволюции в пробирке» Шппгельмана (1965—1971) и Вейсманна (1976). В этих опытах изучались мутанты (?р"-фага. Теория Эйгена хорошо моделирует их селекцию.

Как могли возникнуть гиперциклы — системы уже достаточно сложные? В сущности, это основной вопрос, относящийся к теории Эйгена. Согласно Эйгену и Шустеру, первая самовоспроизводящаяся структура с устойчивым содержанием информации •— молекула типа тРНК, построенная из примерно 100 нуклеотидов,

Ранее (1972) это предположение было сделано Куном (см. § 17.5). Эти молекулы «пра-тРНК» отбирались как квазивид. Они были устойчивы к гидролизу, так как обладали не только вторичной, но и третичной структурой (с. 271). В этой структуре фиксировалась хиральность. Несколько таких молекул, обладающих сходными функциями, но различной специфичностью*

зитные процессы

требовалось для построения системы трансляции. Такая система могла возникнуть из одного квазивида, но эквивалентные партнеры должны были развиваться одновременно. Это невозможно-сделать, объединив такие молекулы в самовоспронзводимую макромолекулу большего размера, вследствие порога для ошибок. Это невозможно также сделать посредством компартментации из-за сильной конкуренции внутри компартмента. Следовательно» процесс требует установления функциональных связей между всеми единицами. Эти связи должны допускать конкуренцию с-ошибочными копиями, иначе информация не могла бы сохраняться. Эти связи должны «выключать» конкуренцию между теми единицами, которые должны интегрироваться в новую функциональную систему, и обеспечивать их кооперацию. Наконец,, интегрированная функциональная система должна с успехом конкурировать с любыми другими менее эффективными системами. Эти три требования могут быть выполнены лишь в гиперциклах.

На ранних стадиях эволюции, характеризуемых неточной репликацией и трансляцией и малым содержанием эффективно реп-лицируемых единиц, гиперцикличёская организация дает существенные преимущества.

Эйгеи и Шустер предлагают конкретные модели для возникновения генетического кода. В частности, приводятся аргументы в пользу того, что началу трансляции способствуют первичные структуры, обогащенные ГЦ. Трансляция возникала благодаря достаточному содержанию протеиноидов — белковоподобных ветдеств (см. с. 537). Возникшая система трансляции могла да

страница 207
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
thinkpad lenovo цена
планшет купить недорого
привод воздушной заслонки gma 321 1e
фанкойл кэв-3ф4,5w3

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.11.2017)