Клеймо создателя

Второй, не использованный до сих пор в таких экспериментах параметр – это время, то есть, миллиард лет напряженной работы. Классический эксперимент Стенли Миллера (1952г) длился неделю и показал наличие в реторте 5 аминокислот. Миллер повторил свой эксперимент в 1958г, добавив в исходную смесь сероводород, в избытке содержащийся в продуктах вулканических извержений. Часть образцов он оставил нетронутыми. Спустя полвека Джеффри Бада из Института океанологии Калифорнийского университета в Сан-Диего проанализировал эти образцы и обнаружил в них ещ и серусодержащие аминокислоты, которые были продуктами реакции, а не результатом жизнедеятельности контаминирующих бактерий. В определенной степени, это, конечно, результат применения современных методов анализа, неизвестных во времена Миллера. А если бы и сам эксперимент длился 50 лет? А если бы он длился ту же неделю – но в библейском исчислении, в котором один день – это два миллиарда лет? Прицельными экспериментами – с небольшим числом рационально подобранных компонентов – мы пробуем сократить необходимое для эксперимента время, но пока неясно даже, двигаемся ли мы в правильном направлении.

Наконец, третий параметр – это ввод в систему гравитационного ритмоводителя, не слишком понятную роль которого (облигатную или факультативную – неизвестно) в природе играет Луна. Собственно, весь этот «эксперимент» уже поставлен (правда, не нами), мы – его отдаленный (хотя, возможно, и не конечный) результат.

В настоящее время одними из наиболее интересных экспериментов первой группы, целью которых является выяснение конкретных молекулярных механизмов формирования генетического кода, являются эксперименты с так называемыми аптамерами, небольшими молекулами РНК или одноцепочечных ДНК, структура которых (выясняемая опытным путем) делает их высокоаффинными специфическими лигандами по отношению к молекулам изучаемого вещества. Аптамеры, используемые для исследования происхождения генетического кода, отличаются определенным, пусть и не слишком сильным, стереохимическим сродством с аминокислотами. Такие аптамеры отбираются из комбинаторных библиотек РНК-олигонуклеотидов специальными методами (SELEX-методы от англ. Systematic Evolution of Ligandsby Exponential Enrichment), суть которых заключается в каскадном обогащении отдельных компонентов этих библиотек, отбираемых на сорбентах, с последующим секвенированием сконцентрированного и очищенного продукта.

Почему аптамеры так привлекательны? Во-первых, потому, что тРНК – по крайней мере, для десяти аминокислот – узнается соответствующей АРСазой и присоединяет специфическую аминокислоту даже если эту тРНК «обрезать» до размера акцепторной мини-спирали (иногда и короче), содержащей ССА-3» -конец67

И наоборот: «обрезанная» молекула АРСазы (в некоторых случаях – обрезанная таким образом, что она «не достает» до антикодона) сохраняет тРНК-специфичность. Эти поразительные наблюдения привели исследователей6 к мысли о существовании особого, «операционального» кода, который определяет самостоятельное узнавание молекулами АРСаз «своих» тРНК по последовательностям акцепторного стебля в районе «посадки» аминокислоты.

Во-вторых, оказалось, что определенные аминокислоты (не все) обладают выраженным сродством к некоторым РНК-аптамерам – в частности, к таким, которые содержат кодоны и антикодоны, узнающие эти аминокислоты в соответствии с современным генетическим кодом. Исследователи отмечают независимость такого сродства от механизмов трансляции, так что жизнь в принципе могла его использовать и до формирования этих механизмов. Последующие адаптации привели, в конечном счете, к возникновению известной сегодня трансляции, основными компонентами которой являются тРНК и АРСазы. И если ранние АРСазы имели, скорее всего, РНК-природу, то гипотетический претрансляционный операциональный код мог быть использован для сборки первых аминокислотных последовательностей – пептидов, способных по эффективности полезных функций выигрывать соперничество с ферментами РНК-мира. Не факт, что этот примордиальный код был даже триплетным. Выяснилось, в-третьих, что сродство аминокислот с аптамерами определяется наличием в составе последних, скорее, антикодонных, нежели кодонных участков.