Путь к пониманию происхождения жизни: прионы и прион-подобные молекулы. Первая гипотеза

Путь к пониманию происхождения жизни: прионы и прион-подобные молекулы. Первая гипотеза

Автор: Сохан Джита 1,*

ОРКИД,Элиас Чацитеодоридис 2

ОРКИД,Кевин Дивайн Подробнее ➤3

Дженис Блок 4

1

Сеть исследователей химической эволюции жизни (NoRCEL), Лидс LS7 3RB, Великобритания

2

Факультет геологических наук, Национальный технический университет Афин, 157 80 Афины, Греция

3

Школа гуманитарных наук Лондонского столичного университета, Лондон N7 8DB, Великобритания

4

Медицинская служба «Леумит», Бейт-Шемеш 9956504, Израиль

*

Автор, которому следует направлять корреспонденцию.

2021 Life, 11(9), 872; https://doi.org/10.3390/life11090872

Получено: 9 июля 2021 г. / Переработано: 11 августа 2021 г. / Принято: 22 августа 2021 г. / Опубликовано: 25 августа 2021 г.

(Эта статья входит в специальный выпуск «Избранные статьи с конференции NoR CEL 2021»)

Абстрактный

В этой статье мы переосмысливаем гипотезу о том, что прионы и прионоподобные молекулы могли инициировать химический эволюционный процесс, который в конечном итоге привёл к появлению жизни. Гипотеза о том, что прионы появились первыми, является конкретным применением гипотезы о том, что сначала появились белки, которая утверждает, что химическая эволюция на основе белков предшествовала эволюции процессов генетического кодирования. Эта гипотеза, основанная на генетике, утверждает, что «эра РНК-мира» предшествовала химической эволюции на основе белков, и исходит из единственного предположения, что такие молекулы, как РНК, ацетил-КоА и НАД, являются остатками длинной цепочки химических эволюционных процессов, предшествовавших последнему общему предку (LUCA). Тем не менее, мы утверждаем, что прионы и прион-подобные молекулы также могут быть остатками химических эволюционных процессов, предшествовавших LUCA. В поддержку этого утверждения можно привести тот факт, что прионы и прион-подобные молекулы участвуют во множестве процессов в современной биологии как у сложных (эукариотических), так и у примитивных форм жизни. Кроме того, обзор литературы показывает, что в геномах вирусов с малой РНК содержится информация о прионах (и амилоидах). Если, как предполагают сторонники гипотезы о том, что генетика возникла раньше всего, в эпоху РНК-мира существовали небольшие вирусы, которые участвовали в некоторых из самых ранних эволюционных процессов, то это означает, что прионы и прион-подобные молекулы потенциально находились в центре химического эволюционного процесса, результатом которого в конечном итоге стала жизнь. Мы рассматриваем прионы и прион-подобные молекулы как пограничные молекулы на заре эволюции живых систем.

Ключевые слова: прионы; амилоиды; происхождение жизни; LUCA; РНК; РНК - вирусы; химические реликвии