От зарождения жизни до биопленок наших дней

Содержание

Слайд 2

В чем параллели?

Когда-то в древности первая жизнь, вероятно не плавала бездумно в

В чем параллели? Когда-то в древности первая жизнь, вероятно не плавала бездумно
океане, а покрывала тонким налетом какие-то камни и скалы (столь же бездумно, впрочем).

Но и сегодня мы можем легко подскользнуться, идя по дну водоема, на камнях покрытых тонкой скользкой пленкой водорослей или бактерий
Что изменилось?

Слайд 3

Из чего устроена биопленка бактерий и зачем она нужна?

Photo: Center for Microscopy

Из чего устроена биопленка бактерий и зачем она нужна? Photo: Center for
and Image Analysis, University Zurich

Бактерии в биопленочной форме устойчивее к антибиотикам порой в 1000 раз

Биопленки образуются при достижении критической концентрации бактерий их совместными усилиями

Неблагоприятные факторы способствуют синтезу матрикса биопленок

Большинство видов бактерий образуют биопленки

Слайд 4

Альгиновая кислота – полимер из остатков маннуроновых и гулуроновых кислот – какую

Альгиновая кислота – полимер из остатков маннуроновых и гулуроновых кислот – какую молекулу она напоминает?
молекулу она напоминает?

Слайд 5

Диффузия веществ в биопленках

Вопрос - Скорость диффузии низкомолекулярных веществ через биопленку толщиной

Диффузия веществ в биопленках Вопрос - Скорость диффузии низкомолекулярных веществ через биопленку
10 мкм, примерно 2 мм в час… Так за какое же время молекулы антибиотика с такой же молекулярной массой пропитают 10 мкм биопленки?

Слайд 6

Рост биопленок в условиях дефицита питательных веществ: чем меньше – тем больше?

Вопрос

Рост биопленок в условиях дефицита питательных веществ: чем меньше – тем больше?
– Если биопленка образуется в одинаковом количестве при уменьшении концентрации питательных веществ, но ее количество уменьшается при уменьшении общего содержания питательных веществ то о чем это говорит?

Слайд 7

Так для чего на самом деле нужны биопленки?

А – спасаться от антибиотиков
Б

Так для чего на самом деле нужны биопленки? А – спасаться от
– запасать питательные вещества
В – топическая конкуренция
Г – предотвращать утечку ферментов и улавливать низкомолекулярные соединения

Слайд 8

Идея мира РНК была впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 году, позже развита Лесли Орджелом и окончательно

Идея мира РНК была впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 году, позже
сформулирована Уолтером Гильбертом в 1986 году.

Вопрос – Если двухцепочечные РНК могут существовать, с химической точки зрения, но редко встречаются в природе, то с чем это связано?

Почему именно РНК, возможно была первой молекулой обеспечившей зарождение жизни?

Слайд 9

По оценке Кунина, для того, чтобы стартовало самовоспроизведение РНК, а с ним

По оценке Кунина, для того, чтобы стартовало самовоспроизведение РНК, а с ним
и эволюция, «как минимум, необходимо спонтанное появление следующего.
Две рРНК с общим размером не менее 1000 нуклеотидов.
Примерно 10 примитивных адаптеров по 30 нуклеотидов каждый, в целом около 300 нуклеотидов.
По менышей мере одна РНК, кодирующая репликазу, размером примерно 500 нуклеотидов (оценка снизу). В принятой модели n = 1800, и в результате Е < 10–1081».

https://trv-science.ru/2019/03/26/veroyatnost-zarozhdeniya-zhizni/

Слайд 10

Пример абиогенного пути формирования биополимеров на основе аминокислот с участием молекул РНК

Проведенный

Пример абиогенного пути формирования биополимеров на основе аминокислот с участием молекул РНК
в 2008 году эксперимент, подобный эксперименту Миллера-Юри, показал появление гораздо большего количества небиологических молекул, чем считалось ранее. Это подкрепляет гипотезу авторов о том, что молекулы, необходимые для жизни, существовали на ранней и
Чтобы определить это, исследователи изучали реакции в условиях, имитирующих циклы дождя и испарения на ранней Земле. После многих неудачных экспериментов они идентифицировали три молекулярных кандидата для оснований прото-РНК: барбитуровую кислоту, меламин и 2,4,6-триаминопиримидин. Реакции с этими молекулами и рибозой давали нуклеозиды, которые представляют собой составные молекулы, близкие к субъединицам РНК.
Предыдущие попытки получить существующие основания РНК с рибозой в условиях ранней Земли, которые были смоделированы в ходе экспериментов, либо не удались, либо выход нуклеозидов был очень низок. Однако в случае с барбитуровой кислотой исследователи получили выход нуклеозидов 82%. Кроме того, меламин и молекулы триаминопиримидина спонтанно образовали нуклеозиды с выходом более 50%. Доктор Нилс Леман, профессор химии в Портлендском государственном университете и главный редактор журнала «Молекулярная эволюция», считает, что исследование «обеспечивает дальнейшую поддержку теории «РНК-Мира», предоставляя правдоподобную серию событий, и определяя возможных родоначальников земной биохимии. https://link.springer.com/journal/239
еще необитаемойПо словам Худа, аминокислоты и химические соединения, такие как цианистый водород, обнаруженный в кометах, могут приводить к образованию оснований РНК. 

Слайд 11

На текущий момент нет единого мнения относительно понятия жизни, однако учёные в

На текущий момент нет единого мнения относительно понятия жизни, однако учёные в
целом признают, что биологическое проявление жизни характеризуется: организацией (высокоупорядоченное строение), метаболизмом (ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ ИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕЁ НА ПОДДЕРЖАНИЕ И УСИЛЕНИЕ СВОЕЙ УПОРЯДОЧЕННОСТИ), ростом (способность к развитию), адаптацией (адаптированы к своей среде), реакцией на раздражители (активное реагирование на окружающую среду), воспроизводством (все живое размножается), информация, необходимая каждому живому организму, расщепляется в нем, содержится в хромосомах и генах, и передается от каждого индивидуума потомкам[4][5]. Также можно сказать, что жизнь является характеристикой состояния организма (Википедия).

Слайд 12

Почти все бактерии синтезируют внешние полимеры
Возможно зарождение жизни не требовало синтеза новых

Почти все бактерии синтезируют внешние полимеры Возможно зарождение жизни не требовало синтеза
биоплимеров и мономеров многие миллиарды лет
Бактерии способные автономно существовать в окружающей среде – редкость
Так что было раньше биопленки или бактерии?
Имя файла: От-зарождения-жизни-до-биопленок-наших-дней.pptx
Количество просмотров: 59
Количество скачиваний: 0