На этом этапе у пробионтов уже были предпосылки возникновения молекулярныхсистем транскрипции. Так, в многослойных структурах ос

На этом этапе у пробионтов уже были предпосылки возникновения молекулярных систем транскрипции. Так, в многослойных структурах осуществлялось фотофосфорилирование, обеспечившие приток АТФ, ГТФ и других макроэргов, представляющих собой строительный материал для сборки новых цепочек РНК и ДНК. Спонтанно появлялись фрагменты двухцепочечных спиралей ДНК - будущие матрицы. Но поскольку не было ферментов, требовались другие факторы, управлявшие разделением двух цепей ДНК, синтезом РНК и воспроизводством спаренной ДНК. Известно, что в живых клетках разделение двойной спирали ДНК, инициирующее транскрипцию, происходит при изменении основности (pH) водной среды. А молекулы ДНК и РНК образуются в средах с разным значением pH. Мы предположили, что и пробионтам для транскрипции требовался перепад pH в соседних участках их внутренней водной среды − так называемая компартментализация. Ее причиной был перенос протонов через каталитически активные пленки − протомембраны. Транскрипция начиналась при разделении двойной цепи ДНК в том компартменте пробионта, где повышалась pH. Одна одинарная цепь ДНК, проникая через протомембрану, попадала в соседний компартмент с низкой основностью, благоприятной для синтеза РНК. Она использовалась в качестве матрицы транскрипции. Вторая одинарная ДНК оставалась в компартменте с высокой основностью и служила матрицей для репликации ДНК, восстанавливающей двойную спираль ДНК, пригодную для повторных транскрипций (Рис. 3). Со временем, благодаря селекции двойных спиралей ДНК, совершенствовалось качество и количество цепочек РНК, синтезируемых в пробионтах. Возрастала согласованность всех каталитических процессов. Тот факт, что компартментализация внутренней среды возможна лишь при очень малых объемах компартментов, указывает на микроскопические размеры пробионтов третьего этапа абиогенеза. Интересно, что в клетках прокариотических организмов (бактерий), как и в пробионтах, имеются небольшие кольцевые молекулы ДНК, названные плазмидами, которые могут прикрепляться изнутри к клеточной мембране. Рис. 3. Бесферментная транскрипция Протомембраны, переносившие протоны в абиотических условиях, были устроены проще современных биомембран. Их детальное моделирование или искусственный синтез позволит уточнить строение так называемых протонных насосов, обеспечивающих трансмембранный перенос ионов. 54 4 Так как УФ-энергия поступала только днем, ночью метаустойчивые пробионты распадались, а каждое утро рождались заново. После третьего этапа их структурнофункциональная организация настолько усложнилась, что они не успевали полноценно восстанавливаться в течение светового дня. Это стало очередным эволюционным препятствием, преодолеть которое могли организмы, живущие круглосуточно, а значит обладающие ночным энергоснабжением. У живых клеток есть ферментативные системы окислительного фосфорилирования, не зависящие от освещения. Они производят молекулы-макроэрги (АТФ и др.), используя химическую энергию, получаемую при частичном окислении различных органических соединений. Известно, что без ферментов, синтезированных матричным путем, они не работают и окислительное фосфорилирование невозможно. Следовательно, переход пробионтов к круглосуточной жизни зависел от появления матричного синтеза полипептидов, необходимого для формирования ферментов.