Иллюстрации; Wikipedia, dreamstime.com
29
6-7 ИЮНЬ — ИЮЛЬ 2008
охлаждение
(4°С)
компьютер
'.Члу
'
у
.
I
микросхема і
объектив
\
П
рименим ли принцип естественного отбора к ранним,
доорганизменным стадиям эволюции биологических
макромолекул? Ответ на этот вопрос затруднен тем,
что в известных нам живых системах вся информа-
ция хранится в виде нуклеотидных последовательностей, а все
активные действия выполняются белками. Исключение состав-
ляют рибозимы — молекулы РНК, способные катализировать
(хотя и намного менее эффективно, чем белки-ферменты)
некоторые биохимические реакции. Один из них— РНК-лига-
за класса I — умеет пришивать к самому себе другие цепочки
РНК, комплементарные одному из его участков.
Биохимики из Скриппсовского института (Ла-Хойя,
Калифорния) предложили ему смешанную цепочку — кусочек
ДНК с маленьким участком РНК на конце. При этом ДНК-часть
была промотором — участком, способным дать команду на
синтез РНК. Кроме того, в систему добавили два фермента —
транскриптазу (синтезирующую РНК на матрице ДНК) и об-
ратную транскриптазу (обеспечивающую синтез ДНК на РНК).
Теперь рибозим, присоединив к себе промотор, мог размно-
жаться. Но результатом этого процесса оказывался «голый»
рибозим, и, чтобы размножаться дальше, он должен был вновь
найти и присоединить промотор. Когда концентрация рибози-
ма повышалась в 10 раз, компьютер сливал 90% реакционной
смеси, добавлял исходные компоненты (всякий раз немного
уменьшая их концентрацию), и все повторялось. Кроме того,
время от времени в структуру рибозима вносились случайные
изменения — мутации. После 500 циклов (что заняло около
70 часов) каталитическая активность рибозима увеличилась
в 90 раз. Специальный анализ показал, что это произошло бла-
годаря 11 независимым мутациям, закрепленным естествен-
ным отбором.
Молекулы повышают
мастерство
Нелегкая жизнь
А
на Борнео
*
Н
ебольшие лягушки ВагЬоиги1а
каПтап!апеп515, обитающие на
индонезийском острове Борнео,
известны науке уже 30 лет, одна-
ко только недавно они стали предметом
сравнительно-анатомического иссле-
дования. Проводивших его сотрудников
Сингапурского национального универси-
тета во главе с Дэвидом Бикфордом ждал
сюрприз: у небольшой (всего несколько
сантиметров в длину) амфибии вовсе не
оказалось легких. Весь необходимый ей
кислород лягушка получает прямо через
кожу.
У большинства амфибий кожа и легкие
вносят сопоставимый вклад в газообмен
(например, наши озерные лягушки получа-
ют через кожу до 40% всего потребляемого
ими кислорода). Полностью отказалось от
легких довольно обширное семейство сала-
мандр, а также червяга А?ге1осИоапа е)5е(К;
безлегочных же лягушек до сих пор не было
известно ни одной. Вероятно, причиной
редукции легких у лягушки с Борнео стало
то, что она живет в горных ручьях. Их вода
максимально обогащена кислородом, а низ-
кая температура определяет невысокий
уровень обмена веществ в организме амфи-
бии. При этом легкие сильно увеличива-
ли бы плавучесть и парусность лягушки, что
создавало бы немалые трудности в условиях
постоянной борьбы с быстрым течением
ручьев.
А
предыдущая страница 24 Что нового в науке и технике 2008 06-07 читать онлайн следующая страница 26 Что нового в науке и технике 2008 06-07 читать онлайн Домой Выключить/включить текст