Ранние формы жизни или Жизнь — только из жизни?

Классификация молекулярных информационных агентов [минов]

 Молекулярные информационные агенты [ мины] — это автономные генетические структуры, способные функционировать только в клетках и зависящие от клеточных систем синтеза нуклеиновых кислот и белков. В отношении молекулярных информационных агентов стоит вопрос о принадлежности их к живой материи. В отношении разных их типов этот вопрос решается по-разному, либо рассматривается как неправомерный. 

Внастоящее время известны следующие типы таких структур: 

Вирусы
Плазмиды [симбиотические вирусы?]
Вироиды и субвирусные частицы [не кодирующие белок репликаторы]
Прионы [самокодирующиеся белки]

К минам пока не относят нанобактерии, но, считаю, можно расширить всю эту группу как неклеточные организмы.
Векторы — используемые генетические элементы

В то же время генетиками используется такой термин как векторы.

Вектор (в генетике) — молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего, ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетической информации.

Существующие векторы: 
плазмиды,
фагмиды (симбиоз ДНК плазмид и вирусов),
векторы на основе вируса SV40,
векторы на основе аденовирусов,
векторы на основе герпесвирусов,
векторы на основе ретровирусов.

Вирусы и вирусология

Классификация вирусов:

РНК-содержащие вирусы [ретровирусы]
ДНК-содержащие вирусы
РНК-содержащие вирусы [ретровирусы]

У некоторых вирусов геномом служит не ДНК, как обычно, а РНК. Такие вирусы были названы ретровирусами (ретро — обратный).

В 1970 г. Д.Балтимор и Х.М.Темин открыли механизм передачи информации от вирусной РНК к ДНК, т.е. наоборот тому, что имеет место в клетках высших организмов.

Такой процесс получил название обратной транскрипции, а фермент, его осуществляющий, был назван обратной транскриптазой или ревертазой. 

 Ретровирусы — обширное семейство вирусов (Retroviridae), заражающих преимущественно позвоночных. Это РНК-содержащие вирусы, обладающие уникальным механизмом репродукции. Группа онкогенных РНК геномных вирусов. Вирионы сферической формы размером 80 — 100 нм, покрыты внешней липопротеиновой оболочкой, имеющей ворсинки длиной 8 — 10 нм. Внутри икосаэдрального капсида находится спиральный РНП. Наружная оболочка, капсидная мембрана и нуклеопд на разрезе вириона расположены концентрически. 

 Ретровирусы пронизывают жизнь многих существующих на земле видов от дрожжей и дрозофилы, до приматов и человека. Это вирусы, которые, как и другие вирусы, для собственного размножения используют сложную молекулярную и надмолекулярную систему жизнеобеспечения клетки, заставляя ее подчиняться своим регуляторным сигналам.

 Но это и необычные вирусы, поскольку они подстраивают свой жизненный цикл под жизненный цикл клетки-хозяина, превращая свою генетическую молекулу — РНК в ДНК и стабильно встраивая эту ДНК в геном клетки. 

  Семейство Retroviridae включает три подсемейства: 
Oncovirinae (онковирусы) , важнейший представитель которого — T-лимфотропный вирус человека типа 1;
Lentivirinae (лентивирусы), к которому относится ВИЧ;
Spumavirinae (спумавирусы, или пенящие вирусы).

 В состав ретровирусов входит фермент обратная транскриптаза, которая обеспечивает синтез ДНК на матрице вирусной РНК внутри клетки-хозяина. Открытие обратной транскрипции (отсюда название ретровирусы) опровергло центральную догму молекулярной биологии, утверждавшую, что перенос генетической информации возможен только в направлении от ДНК к РНК и затем к белку. 

 Ретровирус раздваивает функции своего генетического материала: инфекционную функцию, т.е. функцию самораспространения, выполняет вирусная РНК, а функцию экспрессии вирусных генов и синтеза молекул РНК, которые затем перенесут генетическую информацию в другие клетки, выполняет вирусная ДНК. 

Ретровирусы: общие сведения

Данные сравнительной геномики проливают свет на происхождение ретровирусов. 

Вирусы с однонитиевой РНК

Вирусы с двунитиевой РНК

ДНК-содержащие вирусы

Вирусы с однонитиевой ДНК

Вирусы с двунитиевой ДНК

Плазмиды — дополнительные генетические элементы

 Плазмиды — дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК. 

 Плазмиды способны удваиваться (реплицироваться) автономно, но при этом они эксплуатируют репликационную систему клетки хозяина. Большинство плазмид имеет специальные белки — инициаторы репликации. Эти белки начинают процесс репликации, который затем подхватывается и продолжается репликационной системой клетки. 
Фагмиды — симбиоз ДНК плазмид и вирусов

  Фагмиды – векторы, содержащие элементы вирусной нуклеиновой кислоты и плазмиды, что дает им возможность в определенных условиях образовывать зрелые фаговые частицы или существовать в бактериальных клетках в виде плазмид. 

 Наиболее известные фагмиды – космиды. 

Другие векторы (на основе вирусов)

 Вектор (в генетике) — молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего, ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетической информации. Векторы бывают на основе плазмид, фагмид, а также следующих типов: 
векторы на основе вируса SV40,
векторы на основе аденовирусов,
векторы на основе герпесвирусов,
векторы на основе ретровирусов.
Вироиды — некодирующие фрагменты РНК

 Вироиды — субвирусные инфекционные агенты, возбудители некоторых заболеваний (в первую очередь у растений). Представляют собой высокоструктурированные кольцевые фрагменты РНК, реплицируемые клеточной РНК-полимеразой. Считается, что вироиды представляют собой «сбежавшие интроны» — вырезанные в ходе сплайсинга незначащие участки мРНК, которые случайно приобрели способность к репликации. Белков вироиды не кодируют. Вироиды были открыты и названы в 1971 году Теодором О. Динером (Theodor O. Diener). 

Прионы — размножающиеся белки

  Химия взаимодействия молекулы белка со своим окружением целиком определяется ее формой. Обычно она неизменна, но есть загадочная группа белков прионов, которые способны принимать две разные формы, легко переключаться между ними и провоцировать переключение в ту же форму окружающих молекул. У некоторых прионов одна форма является нормальной, а другая патогенной. Считается, что такие свойства прионов крайне опасны и ответственны за целый ряд нервных болезней, например коровье бешенство. Функция прионов до сих пор во многом остается загадочной, известно только, что в своей нормальной форме они отвечают за связь между нейронами [прионы — носители мысли?]. 

 Последние исследования показали, что прионоподобный белок CPEB, вероятно, помогает нервным клеткам запоминать информацию. Более того, по-видимому, прионы играют роль переключателей во многих важных биологических процессах, например включая или выключая гены [!]. 
 
 Нанобактерии [мелобионты, глинобактерии]

 Нанобактерии первоначально описаны как "карликовая форма бактерии, преимущественно достигающая 0,05-0,2 мкм в диаметре”, т.е. меньше, чем некоторые вирусы. Возможно, большая часть биомассы Земли состоит именно из нанобактерий [!], которые участвуют в мировом круговороте минералов и органики. Найдены в древнейших (докембрийских) породах Земли, а похожие структуры найдены в марсианском метеорите. Красные (с железом) глины на Марсе — возможно, продукт деятельнолсти нанобактерий. Сами глины в измененных земных вулканических скалах смогут поглотить и полимеризовать аминокислоты в длинные цепочки полипептидов, считающихся основными "строительными блоками" жизни. Близкая ассоциация между этими каталитическими глинами и потенциально наиболее примитивной формой жизни (например, nanobacteria) может способствовать пониманию причин возникновения жизни на Земле. 

 Живая природа нанобактерий до сих пор признается не всеми — нанобактерии могут быть всего лишь самоорганизующимися частичками карбоната кальция (мела) [!!!] Некоторые рассматривают их не как биологические, а как органические структуры, т.к. ДНК обнаружены по косвенным признакам (окрашивание), а реально не извлечены, и размер меньше минимума (140 нм ). Другие считают их возбудителями мочекаменной болезни, туберкулеза, атеросклероза и др. В "бессмертных организмах" (один из видов медуз) их не найдено — из этого делают вывод, что нанобактерии могут быть причиной старения. 

Возможно, именно нанобактериями обусловлены известные "кровавые дожди" в Индии. Получается, вся жизнь произошла из глины — как и сказано в Писании о создании человека.