Csavaros elmélet
Édes élet – vagy inkább sós?
Amerikai kutatók új, az általánosan elfogadott nézettel ellentétes felfedezéseket tettek, amelyek közelebb vihetik a tudós társadalmat annak pontosabb megértéséhez, hogyan alakulhatott ki az élet a Földön.
Az élet keletkezéséről kidolgozott elmélet szerint valószínűleg az összes élő sejtben megtalálható ribonukleinsavak (RNS) képezhették az „élet első molekuláit” a földgolyón. (Az RNS a DNS-hez hasonló polimer óriásmolekula, amely sok ismétlődő egységből épül fel.) Ugyancsak széles körben osztják azt a feltevést is, hogy az élet eredetének forrását magas hőmérsékletű környezetben – például az óceánok mélyének termikus kürtőiben – kell keresni. A Floridai Állami Egyetem professzora, Michael Blaber szerkezeti biológus vezette csapat által generált adatok inkább az ellenkezőjét sugallják, A halofil azt jelenti, hogy ’sót, sós környezetet kedvelő (organizmus)’ – nem igazán értjük, miképp lehet a környezet halofil. (A szerk.) nevezetesen azt, hogy nem RNS-ek, hanem fehérjék jöttek létre először, méghozzá sós, halofil környezetben.
Az általuk nyert adatok azt a feltevést támasztják alá, hogy az a tíz prebiotikus – élet előtti – aminosav, amelyről feltételezik, hogy már négymilliárd évvel ezelőtt megtalálható volt a Földön, nagy valószínűséggel képes volt olyan fehérjéket építeni, amelyek alkalmasak lehettek a kémiai reakciók lebonyolításához és az egymáshoz kapcsolódáshoz szükséges feltekeredésre sós környezetben is.
Az oldal az ajánló után folytatódik...
A fehérjék feltekeredése (folding) az a folyamat, amelynek során a proteinek elnyerik azt a rájuk jellemző térbeli szerkezetet, amely nélkül nem tudnák ellátni az élet fenntartásához és az organizmusok alkalmazkodásához elengedhetetlen funkciójukat. A Michael Blaber vezette tudóscsoport véleménye szerint a feltekeredésre képes fehérjék megteremthették annak a metabolikus folyamatnak a feltételeit, amelynek eredményeként 3,5-3,9 milliárd évvel ezelőtt létrejöttek az élet első kezdetleges, sejtszerű és osztódni tudó formái a Földön. Az amerikai tudományos akadémia folyóiratában, a Proceedings of the National Academy of Sciences című kiadványban megjelent tanulmány összeállításához olyan elemző módszereket alkalmaztak, amelyeket tizenhét éven át fejlesztettek ki.
A tíz aminosav a Földnél öregebb üstökös- és meteormaradványok révén jutott el a születőfélben lévő bolygóra, ennek elfogadására a világ különböző térségeiben megtalált meteoritok vizsgálata elegendő bizonyítékot szolgáltatott már. A szóban forgó prebiotikus aminosavak – a fehérjék építőkockáit képező szerves vegyületek – a naprendszer formálódása során születtek meg egyszerű kémiai folyamatok eredményeként. (Az emberi szervezet összesen húsz aminosavat használ fehérjegyártásra, beleértve a tíz „élet előttit” is.)
Ugyancsak tudományosan megerősített tény, hogy 3,5-3,9 milliárd évvel ezelőtt a Földön kialakult feltételek és éghajlati viszonyok kedvezőek voltak az élet létrejöttéhez: vulkanikus eredetű földterületek, sós óceánok és édes vizű tavak, forró és párás (hozzávetőleg 80 Celsius-fokos) légkör, amely szén-dioxidból és nitrogénből tevődött össze. (Az oxigén csak később bukkant fel a növények és a baktériumok „melléktermékeként”.)
A Blaber-csapat eredményei azt jelzik, hogy a kémiai folyamatok eredményeként kialakult és a világűrből érkezett aminosav-együttes minden bizonnyal tartalmazta a komplex, feltekeredett proteinok előállításához nélkülözhetetlen információkat. Ha elméletük bebizonyosodik, akkor a tudósoknak másfelé kell keresniük az élet forrását és keletkezésének módját, mint korábban tették.
Hozzászólások (7):
Követem a cikkhozzászólásokat (RSS)
7
LvT
2013. április 10. 19:13
@Fejes László (nyest.hu): Nem kell elfogadnod, de nekem, biológus végzettségűnek ez egy jól formált és értelmes kifejezés. És ebben az esetben kettőnk közül az én nyelvérzékem a releváns. Azt egyáltalán nem lehet mondani, hogy „magyar szövegekben ilyen értelemben nem fordul elő”, mert ha macskakörmök között beírva keresel rá arra, hogy <"halofil élőlények">, akkor arra ugyanúgy 1 db Nyesten kívüli találatod lesz, mint a <"halofil környezet">-re. A <"halofil organizmusok"> is csak 2 van.
Mint írtam, egyáltalán nincs írott magyar kurrens biológia szaknyelv, így csupán google-oszkópiával szinte mindenre ki lehet mondani, hogy „magyar szövegekben ilyen értelemben nem fordul elő”. De ez nem a vizsgált elemről mond valamit, hanem a vizsgálati módszer adott kontextusban való alkalmatlanságáról.
.
Az etimológiai részhez pedig azt tudom mondani, hogy klasszikus latint tanultam, némi ógörögöt is. Általánosságban elmondható, hogy klasszikus műveltséggel gyakran nehéz megérteni a tudományos szaknyelv görög-latin eredetű szakszavait, mert sokszor csak nagyon áttétesen kapcsolódnak az elemeik a klasszikus kor jelentéseihez. (Ez egyébként a középkori latinra is igaz, ahhoz is külön szaktudás kell, nem elég a klasszikus.)
Más kérdés, hogy akad „halophyl(ic)” írásmód még indexelt szakfolyóiratokban is. Nem is szólva a „hidrophyl(ic)”-ről.
.
De elmentem egy kicsit irodalmazni, és megkerestem a szóban forgó cikk absztraktját. Már ebben szerepel a „halophile environment” kifejezés.
.
Simplified protein design biased for prebiotic amino acids yields a foldable, halophilic protein
Author(s): Longo, LM (Longo, Liam M.)[ 1 ] ; Lee, J (Lee, Jihun)[ 1 ] ; Blaber, M (Blaber, Michael)[ 1 ]
Source: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA Volume: 110 Issue: 6 Pages: 2135-2139 DOI: 10.1073/pnas.1219530110 Published: FEB 5 2013
Times Cited: 0 (from Web of Science)
Cited References: 38 [ view related records ] Citation Map
Abstract: A compendium of different types of abiotic chemical syntheses identifies a consensus set of 10 "prebiotic" alpha-amino acids. Before the emergence of biosynthetic pathways, this set is the most plausible resource for protein formation (i.e., proteogenesis) within the overall process of abiogenesis. An essential unsolved question regarding this prebiotic set is whether it defines a "foldable set"-that is, does it contain sufficient chemical information to permit cooperatively folding polypeptides? If so, what (if any) characteristic properties might such polypeptides exhibit? To investigate these questions, two "primitive" versions of an extant protein fold (the beta-trefoil) were produced by top-down symmetric deconstruction, resulting in a reduced alphabet size of 12 or 13 amino acids and a percentage of prebiotic amino acids approaching 80%. These proteins show a substantial acidification of pI and require high salt concentrations for cooperative folding. The results suggest that the prebiotic amino acids do comprise a foldable set within the halophile environment.
6
Fejes László (nyest.hu)
2013. április 10. 17:37
@LvT: Lehet, hogy ezt el is fogadnám, ha a cikk egyszerűen halofil környezetről beszélne. De a „ méghozzá sós, halofil környezetben” azt sugallja, hogy „ méghozzá sós, [ahogy a szakemberek mondják:] halofil környezetben”. Ennek az lenne az értelme, hogy az olvasó megismeri ezt a jelentést, és legközelebb érteni fogja. Namármost úgy tűnik, hogy magyar szövegekben ilyen értelemben nem fordul elő. Ellenben előfordul a halofil élőlényekkel kapcsolatban (www.google.hu/search?q=halofil+site%3Ahu ) – hát, az olvasó csodálkozhat, hogy milyenek lehetnek azok a sós élőlények...
Mondjuk az angolban eleve érdekes ez a változás, hiszen a -fil eleve kedvelőt jelent, szóval valahol olyan helyen indulhatott el ez a ’sós’ használat, ahol nem volt erős a görögös műveltség... :)
5
LvT
2013. április 10. 15:32
@Fejes László (nyest.hu): Két dolgot hoznék fel. Egyrészt az angol teljességgel releváns, sőt valójában önálló magyar biológiai szaknyelv már nem is létezik. Új magyar szakkifejezések már nem keletkeznek, az angolok használatosak vagy angolul, hunglishül vagy magyar kalkban.
A másik az, hogy angolul elsődleges biológiai közlemények nem jelennek meg: az Acta Biologica Hungarica is angol nyelvű cikkeket hoz (még a magyar nyelvű reklámoldaláról is csak angolul érhetők el a „közlési feltételek” [1]). Emiatt a beszélt magyar biológiai szaknyelv nem jelenik meg a Google által indexelhető formában.
Egyébként kín is magyarul írni biológiai szakszöveget, ha mondjuk a PhD-dat írod (vagy a tanítványod írja), esetleg a Természetbúvár vagy valamelyik iparági lap felkér cikkírásra. Az világos előtted, hogy úgy nem írhatod le, ahogy a élőszóban zsargonszerűen használod, de nem tudod, hogy mit írj helyette…
[1] akkrt.hu/12/folyoirat/termekek/biologia/acta_biologica_hungarica
4
Krizsa
2013. április 10. 14:22
@LvT: Minden vegyész tudja, én már a diplomamunkámat is abból írtam, hogy az élethez szükséges összes aminosav, majd az RNS-DNS,
de még a legtöbb gyógyszermulekula is EGYSODRÁSÚ.
Csak egyirányban forgatják a fényt.
Az előlényekben a legtöbb L, és sokkal kevesebb D jelzésű optikai izomér molekula van. Ez azt jelenti, hogy hajszálra ugyanannak a kémiai szerkezetnek két TÜKÖR változata lehet, de az élőlényekben csak az egyik keletkezik. Ezek pont olyanok, mint amikor a tükör elé állunk.
De egy szem DNS-nek, a rengeteg aminosavjával mittudomán hány millió tükörvariációja van - ami mind INFORMÁCIÓ hordozó!
ERRŐL nincs szó a cikkben. Feltehetően az eredetiben sincs.
Pedig ezen múlik az élővilág összes információja. Az összes sejté, az emberi agy működése is csak ezen... nem az idegsejteken és nem a neurotranszmittereken, amik már csak a testen belüli és a külső mozgatásokkal, a kivitelezéssel foglalkoznak.
Emiatt fraktálos minden élő, a fák, a virágok, a levelek, emiatt vannak a szimmetriák (két kéz, két szem...) de még a szimmetria sértések is az élettelen Univerzumban.
Nem is a Földről erednek az aminosavak? Hát persze, hogy nem!
De hogy az úristenbe nem érti ezt a sokmillió szakember - annak ellenére, hogy az optikai izomériáról minden fizikus és kémikus tud. Már legalább 60 éve.
Nemcsak a nyelvészet - a többi tudomány is csak ennyi...
3
Fejes László (nyest.hu)
2013. április 10. 13:36
2
LvT
2013. április 10. 12:35
@LvT: A [*] feloldása lemaradt. Ha csak az „aerob” jelentését nézzük a szótárból, akkor a „folyamat”-nak és a „környezet”-nek ez sem lehetne jelzője. Pedig lehet. Pl. ÉKsz.
aerob ‹gör. ‘levegő’›: 1. A levegő oxigénjének jelenlétét igénylő folyamat (pl. égés), v. olyan környezet (pl. aerob tó), amelyben molekuláris oxigén (O2) van jelen. – 2. Az a szervezet, amely a levegő molekuláris oxigénjét tűri, ill. jelenlétében növekedni, szaporodni képes (→ aerob szervezetek, → aerob mikroorganizmusok, még → anaerob).
1
LvT
2013. április 10. 12:31
> A halofil azt jelenti, hogy ’sót, sós környezetet kedvelő (organizmus)’ – nem igazán értjük, miképp lehet a környezet halofil. (A szerk.)
.
Szerintem mincs probléma a „halofil környezet”-tel, a Google van találat jó nevű forrásokban is a „halophilic environment”-re. Ez egy jelentéssűrítő összetétel ’halofil organizmusok számára optimális környezet’ értelemben. A minta itt az „aerob folyamat” ~ „aerob organizmus” ~ „aerob környezet” [*]. A körkörös definíció csak látszólagos, mivel a „halofil” primer terminus technicus, amelyben az etimológia már csak történeti érdekesség, és ad usum infanti említtetik meg. Ilyen módon a „halofil környezet” a „sós környezet”-nek azt a részhalmazát jelöli, amely már és még a halofil organizmusok számára alkalmas. A tengervíz is sós környezet, de nem halofil, annak ellenére, hogy vannak olyan élőlények, amelyek számára már túl sós.
.
Én az MTI-cikkben inkább azt furcsállom, hogy nem említik, hogy ezzel tulajdonképpen az RNS-teória előtti vélekedéshez térnek vissza, és voltaképpen Oparin koacervátumelméletét készülnek feléleszteni és működőképessé tenni. Az RNS-elmélet ehhez képest később jött, többek közt azért, mert ez képes teljesíteni Gánti chemotonelméletének kétszálúságra vonatkozó kitételét.
.
Az én véleményem az, hogy sem a koacervátum, se a chemoton nem tudja önmagában megmagyarázni a másikat. nem tudni, hogy egy fehérjegép kimenetén hogy jelenne meg ribonukleinsav-polimer, és fordítva. Személy szerint én azt gondolom, hogy ez a két alrendszer egymástól függetlenül jöhetett létre, és akkor jelent meg a mai értelemben vett élet, amikor kombinálódtak: egy koacervátum bekebelezett egy chemotont.
