Читать онлайн «Происхождение жизни. От туманности до клетки». Страница 88

Sousa, F. L. et al. Early bioenergetic evolution // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2013, vol. 368, Article ARTN 20130088. DOI: 10.1098/rstb.2013.0088

Spang, A. et al. Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes // Nature advance online publication (2015). DOI: 10.1038/nature14447

Szabó-Nagy, A. & Keszthelyi, L. Demonstration of the parity-violating energy difference between enantiomers // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1999, vol. 96, pp. 4252–4255. DOI: 10.1073/pnas.96.8.4252

Szathmáry, E. Coding coenzyme handles: a hypothesis for the origin of the genetic code // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1993, vol. 90, pp. 9916–9920. DOI: 10.1073/pnas.90.21.9916

Szostak, J. W. The eightfold path to non-enzymatic RNA replication // Journal of Systems Chemistry, 2012, vol. 3, p. 2. DOI: 10.1186/1759-2208-3-2

Takemura, M. Poxviruses and the origin of the eukaryotic nucleus // Journal of molecular evolution, 2001, vol. 52, pp. 419–425. DOI: 10.1007/s002390010171

Takemura, M., Yokobori, S. & Ogata, H. Evolution of Eukaryotic DNA Polymerases via Interaction Between Cells and Large DNA Viruses // Journal of Molecular Evolution, 2015, vol. 81, pp. 24–33. DOI: 10.1007/s00239-015-9690-z

Tang, K.-H. et al. Complete genome sequence of the filamentous anoxygenic phototrophic bacterium Chloroflexus aurantiacus // BMC Genomics, 2011, vol. 12, p. 334. DOI: 10.1186/1471-2164-12-334

Tang, K.-H., Yue, H. & Blankenship, R. E. Energy metabolism of Heliobacterium modesticaldum during phototrophic and chemotrophic growth // BMC Microbiology, 2010, vol. 10, p. 150. DOI: 10.1186/1471-2180-10-150

Telegina, T. A., Kolesnikov, M. P., Vechtomova, Y. L., Buglak, A. A. & Kritsky, M. S. Abiotic photophosphorylation model based on abiogenic flavin and pteridine pigments // Journal of molecular evolution, 2013, vol. 76, pp. 332–342. DOI: 10.1007/s00239-013-9562-3

The Limits of Organic Life in Planetary Systems. Available at: http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11919&page=69. (Accessed: 3rd September 2015).

Tielens, A. G. M., Rotte, C., van Hellemond, J. J. & Martin, W. Mitochondria as we don't know them // Trends in Biochemical Sciences, 2002, vol. 27, pp. 564–572. DOI: 16/S0968–0004(02)02193-X

Tsiganis, K., Gomes, R., Morbidelli, A. & Levison, H. F. Origin of the orbital architecture of the giant planets of the Solar System // Nature, 2005, vol. 435, pp. 459–461. DOI: 10.1038/nature03539

Tsukiji, S., Pattnaik, S. B. & Suga, H. Reduction of an Aldehyde by a NADH/Zn2+-Dependent Redox Active Ribozyme // Journal of the American Chemical Society, 2004, vol. 126, pp. 5044–5045. DOI: 10.1021/ja0495213

Turick, C. E., Ekechukwu, A. A., Milliken, C. E., Casadevall, A. & Dadachova, E. Gamma radiation interacts with melanin to alter its oxidation – reduction potential and results in electric current production // Bioelectrochemistry, 2011, vol. 82, pp. 69–73. DOI: 10.1016/j.bioelechem.2011.04.009

Vakulenko, S. & Grigoriev, D. Evolution in random environment and structural instability // Journal of Mathematical Sciences, 2006, vol. 138, pp. 5644–5662. DOI: 10.1007/s10958-006-0333-1

Van Flandern, T. C. & Harrington, R. S. A dynamical investigation of the conjecture that Mercury is an escaped satellite of Venus // Icarus, 1976, vol. 28, pp. 435–440. DOI: 10.1016/0019–1035(76)90116–0

Viedma, C., Ortiz, J. E., Torres, T. de, Izumi, T. & Blackmond, D. G. Evolution of Solid Phase Homochirality for a Proteinogenic Amino Acid // Journal of the American Chemical Society, 2008, vol. 30, pp. 15274–15275. DOI: 10.1021/ja8074506

Vlassov, A. V., Johnston, B. H., Landweber, L. F. & Kazakov, S. Ligation activity of fragmented ribozymes in frozen solution: implications for the RNA world // Nucleic Acids Research, 2004, vol. 2, pp. 2966–2974. DOI: 10.1093/nar/gkh601

Wacey, D., McLoughlin, N., Whitehouse, M. J. & Kilburn, M. R. Two coexisting sulfur metabolisms in a ca. 3400 Ma sandstone // Geology, 2010, vol. 38, pp. 1115–1118. DOI: 10.1130/G31329.1

Wächtershäuser, G. From volcanic origins of chemoautotrophic life to Bacteria, Archaea and Eukarya // Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 2006, vol. 361, pp. 1787–1806; discussion 1806–1808. DOI: 10.1098/rstb.2006.1904

Weber, A. L. & Miller, S. L. Reasons for the occurrence of the twenty coded protein amino acids // Journal of Molecular Evolution, 1981, vol. 17, pp. 273–284. DOI: 10.1007/BF01795749

Williams, G. E. Geological constraints on the Precambrian history of Earth's rotation and the Moon's orbit // Reviews of Geophysics, 2000, vol. 38, pp. 37–59. DOI: 10.1029/1999RG900016

Wochner, A., Attwater, J., Coulson, A. & Holliger, P. Ribozyme-Catalyzed Transcription of an Active Ribozyme // Science, 2011, vol. 32, pp. 209–212. DOI: 10.1126/science.1200752

Wray, J. J. et al. Prolonged magmatic activity on Mars inferred from the detection of felsic rocks // Nature Geoscience, 2013, vol. 6, pp. 1013–1017. DOI: 10.1038/ngeo1994

Yu, H., Zhang, S. & Chaput, J. C. Darwinian evolution of an alternative genetic system provides support for TNA as an RNA progenitor // Nature Chemistry, 2012, vol. 4, pp. 183–187. DOI: 10.1038/nchem.1241

Yutin, N. & Koonin, E. V. Archaeal origin of tubulin // Biology direct, 2012, vol. 7, p. 10. DOI: 10.1186/1745-6150-7-10

Yutin, N., Wolf, M. Y., Wolf, Y. I. & Koonin, E. V. The origins of phagocytosis and eukaryogenesis // Biology direct, 2009, vol. 4, p. 9. DOI: 10.1186/1745-6150-4-9

Zahnle, K. et al. Emergence of a Habitable Planet // Space Science Reviews, 2007, vol. 129, pp. 35–78. DOI: 10.1007/s11214-007-9225-z

Zahnle, K., Schaefer, L. & Fegley, B. Earth's Earliest Atmospheres // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2010, vol. 2. DOI: 10.1101/cshperspect.a004895

Zarzycki, J., Brecht, V., Müller, M. & Fuchs, G. Identifying the missing steps of the autotrophic 3-hydroxypropionate CO2 fixation cycle in Chloroflexus aurantiacus // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009, vol. 106, pp. 21317–21322. DOI: 10.1073/pnas.0908356106

Zhang, L., Peritz, A. & Meggers, E. A Simple Glycol Nucleic Acid // Journal of the American Chemical Society, 2005, vol. 127, pp. 4174–4175. DOI: 10.1021/ja042564z

Наглядное представление об устойчивости планетных орбит можно получить в онлайн-игре Super Planet Crash (http://www.stefanom.org/spc/). – Здесь и далее прим. авт.

Большая часть информации в этой главе взята из двух обзоров: Montmerle, Augereau, Chaussidon, Gounelle, Marty, Morbidelli, 2006. Earth, Moon and Planets 98, doi: 10.1007/s11038-006-9087-5; Crida, 2009, http://arxiv.org/abs/0903.3008. Другие источники указаны в тексте.

В последнее время возникли сомнения в биологическом происхождении графита в осадках Исуа.

Изомерами в химии называются вещества с одинаковым составом, но разным расположением атомов в молекулах.

Строго говоря, помимо этих трех путей фиксации СО2 существуют и другие: гидроксипропионатный, гидроксибутиратный и дикарбоксилатно-гидроксибутиратный циклы. По данным Браакмана и Смита, все они возникли в эволюции на основе восстановительного цикла Кребса уже после появления основных групп микроорганизмов, поэтому мы здесь их не рассматриваем.

Строго говоря, если мы найдем химическую систему, эволюционирующую не по Дарвину, а по Ламарку, то ее тоже следует считать живой.

Строго говоря, две цепи в ДНК антипараллельны (направлены навстречу друг другу), но нет оснований считать, что это обязательное требование к генетическим полимерам.

Диполем называют систему из двух электрических зарядов равной величины, но разных знаков, находящихся на малом расстоянии друг от друга.

Бактериофагами называются вирусы, заражающие бактерий.

Названия всех типов ферментов заканчиваются на «-аза». Название фермента обычно состоит из названий веществ, с которыми он работает, и реакции, которую он проводит. Например, аминоацил-тРНК-синтетаза соединяет аминокислоту и транспортную РНК. Алкоголь-НАДН-дегидрогеназа окисляет спирт, перенося два атома водорода с него на НАД. Эстеразы – это класс ферментов, расщепляющих сложноэфирные (C-O-CO) связи. Липазы – подкласс эстераз, расщепляющие сложноэфирную связь между глицерином и жирными кислотами в составе липидов (жиров).

Буквой N в последовательностях ДНК и РНК обозначают любой нуклеотид из четырех. Запись CGN обозначает сразу четыре кодона – CGU, CGC, CGA, CGG.

Маленькие молекулы ДНК, существующие в клетках наряду с основной молекулой ДНК – хромосомой.

Самые известные вещества из группы терпенов входят в состав эфирных масел растений и применяются в парфюмерии. Например, терпеновый спирт гераниол, из двух молекул которого собирается геранилгераниол, входит в масла герани, розы и лемонграсса. Однако терпены есть не только у растений, но и в любых других организмах – от бактерий до животных и человека.

У галоархей, населяющих пересоленые лагуны, есть бактериородопсин, и они могут использовать энергию света для получения АТФ. Но галоархеи – эволюционно молодая группа, получившая бактериородопсин горизонтальным переносом от бактерий.

В последнее время биологическое происхождение графита в осадках Исуа оспаривается, поэтому самые древние достоверные следы жизни имеют возраст 3,5 млрд лет.

Пигментами в химии и биологии называются любые окрашенные вещества.

Эта глава, самая сложная во всей книге, расширяет и углубляет темы, рассмотренные в 15-й и 16-й главах. Если она показалась вам слишком сложной, не беспокойтесь, можете ее пропустить без вреда для восприятия книги в целом.

Клостридии – группа бактерий, из которой наиболее известны возбудители столбняка и ботулизма. Все клостридии живут в бескислородных условиях и получают энергию либо путем ацетогенеза, либо разными формами брожения.

Антипортерами называются транспортные белки, которые переносят два разных вещества навстречу друг другу. Натрий-протонный антипортер обменивает протон на ион натрия.

Метилотрофами называются микробы, которые способны питаться метаном и метиловым спиртом. О них рассказывалось в главе 11.

Мимивирусы, а также мегавирусы, пандоравирусы и питовирусы – недавно открытые гигантские ДНК-вирусы, паразитирующие на крупных амебах. Их вирусные частицы имеют размер до 1,5 мкм и, в отличие от большинства вирусов, видны в световой микроскоп, а размер генома достигает 2,5 млн пар нуклеотидов, что сравнимо с бактериями.