Неклеточная жизнь

Неклеточная жизнь , также известная как бесклеточная жизнь , — это жизнь , которая существует без клеточной структуры, по крайней мере, часть своего жизненного цикла . ^{[ 1 ]} Исторически большинство определений жизни постулировали, что организм должен состоять из одной или нескольких клеток. ^{[ 2 ]} но для некоторых это больше не считается необходимым, и современные критерии допускают формы жизни, основанные на других структурных устройствах. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Инфекционные агенты, содержащие нуклеиновую кислоту

Вирусы

Первоначально вирусы описывали как яды или токсины , затем как «инфекционные белки»; но они обладают генетическим материалом , определенной структурой и способностью самопроизвольно собираться из составных частей. Это вызвало обширные дебаты о том, следует ли считать их фундаментально органическими или неорганическими — как очень маленькие биологические организмы или как очень большие биохимические молекулы . Без своих хозяев они не способны выполнять ни одну из функций жизни, таких как дыхание, рост или размножение. С 1950-х годов многие ученые считали, что вирусы существуют на границе между химией и жизнью; серая зона между живым и неживым. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Вироиды

Если вирусы являются пограничными случаями или неживыми, то вироиды далеки от живых организмов. Вироиды — одни из самых маленьких инфекционных агентов, состоящие исключительно из коротких цепочек кольцевой одноцепочечной РНК без белковой оболочки. В основном это патогены растений, а также некоторые патогены животных, некоторые из которых имеют коммерческое значение. Геномы вироидов чрезвычайно малы по размеру: от 246 до 467 азотистых оснований . Для сравнения, геном самых маленьких вирусов, способных вызвать инфекцию, имеет размер около 2000 азотистых оснований. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} Вироидная РНК не кодирует какой-либо белок. ^{[ 11 ]} Его механизм репликации захватывает РНК-полимеразу II , фермент клетки-хозяина, обычно связанный с синтезом информационной РНК из ДНК, который вместо этого катализирует синтез новой РНК по принципу «катящегося круга», используя РНК вироида в качестве матрицы. Некоторые вироиды представляют собой рибозимы , обладающие каталитическими свойствами, которые позволяют саморасщеплять и лигировать геномы единичного размера из более крупных промежуточных продуктов репликации. ^{[ 12 ]}

Возможное объяснение их происхождения состоит в том, что они представляют собой «живые реликты» гипотетического, древнего и неклеточного мира РНК до эволюции ДНК или белка. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Эта точка зрения была впервые предложена в 1980-х гг. ^{[ 13 ]} и вновь обрела популярность в 2010-х годах для объяснения важнейших промежуточных этапов эволюции жизни из неживой материи ( абиогенеза ). ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

Обелиски

В 2024 году было объявлено о возможном открытии вироидоподобных, но отдельных элементов на основе РНК, называемых обелисками . Обелиски были обнаружены в базах данных последовательностей микробиома человека и, возможно, находятся в кишечных бактериях. Они отличаются от вироидов тем, что кодируют два разных белка, называемых облинами, а также предсказанную палочковидную вторичную структуру их РНК. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}

Первый универсальный общий предок

Первый универсальный общий предок является примером предполагаемой неклеточной формы жизни, поскольку он является самым ранним предком последнего универсального общего предка , его сестринских линий и каждой ныне живущей клетки. ^{[ 19 ]}

См. также

Ссылки

^ «Что такое неклеточная жизнь?» . Мудрый компьютерщик . Корпорация «Гипотеза». 2009. Архивировано из оригинала 21 января 2021 года . Проверено 2 августа 2009 г.
^ «7 характеристик жизни» . infohost.nmt.edu . Архивировано из оригинала 19 ноября 2016 года . Проверено 26 января 2017 г.
^ Беннер С.А. (26 января 2017 г.). «Определение жизни» . Астробиология . 10 (10): 1021–1030. Бибкод : 2010AsBio..10.1021B . дои : 10.1089/ast.2010.0524 . ISSN 1531-1074 . ПМК 3005285 . ПМИД 21162682 .
^ Трифонов Е (2012). «Определение жизни: путь сквозь неопределенность» (PDF) . Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 29 (4): 647–650. дои : 10.1080/073911012010525017 . ПМИД 22208269 . S2CID 8616562 . Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2012 года . Проверено 27 января 2017 г. - через JBSD.
^ Ма В (26 сентября 2016 г.). «Суть жизни» . Биология Директ . 11 (1): 49. дои : 10.1186/s13062-016-0150-5 . ISSN 1745-6150 . ПМК 5037589 . ПМИД 27671203 .
^ Вильярреал LP (декабрь 2004 г.). «Живы ли вирусы?» . Научный американец . 291 (6): 100–105. Бибкод : 2004SciAm.291f.100V . doi : 10.1038/scientificamerican1204-100 . ПМИД 15597986 . Архивировано из оригинала 22 декабря 2013 года . Проверено 27 апреля 2013 г.
^ Фортерре П (3 марта 2010 г.). «Определение жизни: точка зрения на вирус» . Ориг Лайф Эвол Биосф . 40 (2): 151–160. Бибкод : 2010OLEB...40..151F . дои : 10.1007/s11084-010-9194-1 . ПМЦ 2837877 . ПМИД 20198436 .
^ Львофф А (1 января 1957 г.). «Понятие вируса» . Микробиология . 17 (2): 239–253. дои : 10.1099/00221287-17-2-239 . ПМИД 13481308 .
^ Динер Т.О. (август 1971 г.). «Вирус веретена клубней картофеля». IV. Реплицирующаяся низкомолекулярная РНК». Вирусология . 45 (2): 411–28. дои : 10.1016/0042-6822(71)90342-4 . ПМИД 5095900 .
^ «Хронология исследований ARS – отслеживание неуловимого вироида» . 2 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2007 г. Проверено 18 июля 2007 г.
^ Цагрис Э.М., Мартинес Де Альба А.Е., Гозманова М., Калантидис К. (2008). «Вироиды» . Клеточная микробиология . 10 (11): 2168–79. дои : 10.1111/j.1462-5822.2008.01231.x . ПМИД 18764915 .
^ Дарос Х.А., Елена С.Ф., Флорес Р. (2006). «Вироиды: нить Ариадны в лабиринте РНК» . Отчеты ЭМБО . 7 (6): 593–598. дои : 10.1038/sj.embor.7400706 . ПМЦ 1479586 . ПМИД 16741503 .
^ Jump up to: ^а ^б Динер Т.О. (1989). «Кольцевые РНК: остатки доклеточной эволюции?» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (23): 9370–4. Бибкод : 1989PNAS...86.9370D . дои : 10.1073/pnas.86.23.9370 . ПМК 298497 . ПМИД 2480600 .
^ Вильярреал LP (2005). Вирусы и эволюция жизни . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. п. 31 . ISBN 1-55581-309-7 .
^ Флорес Р., Гаго-Захерт С., Серра П., Санхуан Р., Елена С.Ф. (2014). «Вироиды: выжившие в мире РНК?» (PDF) . Ежегодный обзор микробиологии . 68 : 395–414. doi : 10.1146/annurev-micro-091313-103416 . hdl : 10261/107724 . ПМИД 25002087 . Архивировано (PDF) из оригинала 22 декабря 2018 г. Проверено 15 декабря 2018 года .
^ Циммер С (25 сентября 2014 г.). «Крошечный посланник из древнего прошлого» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 сентября 2014 года . Проверено 22 ноября 2014 г.
^ Сидик С (29 января 2024 г.). « Обнаружены «дико странные» кусочки РНК, заражающие микробы в нашем кишечнике» . Природа . дои : 10.1038/d41586-024-00266-7 . ПМИД 38291328 . Архивировано из оригинала 30 января 2024 года . Проверено 31 января 2024 г.
^ Пенниси Э (26 января 2024 г.). « Это безумие: в микробах кишечника человека обнаружены новые вирусоподобные сущности» . Наука . doi : 10.1126/science.znxt3dk . Архивировано из оригинала 30 января 2024 года . Проверено 31 января 2024 г.
^ Просдочими Ф., Хосе М.В., де Фариас С.Т. (2019), Понтаротти П. (редактор), «Первый универсальный общий предок (FUCA) как самый ранний предок линии LUCA (последнего UCA)» , « Эволюция, происхождение жизни, концепции и Методы , Чам: Springer International Publishing, стр. 43–54, doi : 10.1007/978-3-030-30363-1_3 , ISBN 978-3-030-30363-1 , S2CID 199534387 , заархивировано из оригинала 8 марта 2024 г. , получено 2 ноября 2023 г.

[:0-1] «Что такое неклеточная жизнь?» . Мудрый компьютерщик . Корпорация «Гипотеза». 2009. Архивировано из оригинала 21 января 2021 года . Проверено 2 августа 2009 г.

[2] «7 характеристик жизни» . infohost.nmt.edu . Архивировано из оригинала 19 ноября 2016 года . Проверено 26 января 2017 г.

[Benner_1021–1030-3] Беннер С.А. (26 января 2017 г.). «Определение жизни» . Астробиология . 10 (10): 1021–1030. Бибкод : 2010AsBio..10.1021B . дои : 10.1089/ast.2010.0524 . ISSN 1531-1074 . ПМК 3005285 . ПМИД 21162682 .

[:1-4] Трифонов Е (2012). «Определение жизни: путь сквозь неопределенность» (PDF) . Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 29 (4): 647–650. дои : 10.1080/073911012010525017 . ПМИД 22208269 . S2CID 8616562 . Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2012 года . Проверено 27 января 2017 г. - через JBSD.

[:2-5] Ма В (26 сентября 2016 г.). «Суть жизни» . Биология Директ . 11 (1): 49. дои : 10.1186/s13062-016-0150-5 . ISSN 1745-6150 . ПМК 5037589 . ПМИД 27671203 .

[Villarreal_2004-6] Вильярреал LP (декабрь 2004 г.). «Живы ли вирусы?» . Научный американец . 291 (6): 100–105. Бибкод : 2004SciAm.291f.100V . doi : 10.1038/scientificamerican1204-100 . ПМИД 15597986 . Архивировано из оригинала 22 декабря 2013 года . Проверено 27 апреля 2013 г.

[Forterre_2010-7] Фортерре П (3 марта 2010 г.). «Определение жизни: точка зрения на вирус» . Ориг Лайф Эвол Биосф . 40 (2): 151–160. Бибкод : 2010OLEB...40..151F . дои : 10.1007/s11084-010-9194-1 . ПМЦ 2837877 . ПМИД 20198436 .

[8] Львофф А (1 января 1957 г.). «Понятие вируса» . Микробиология . 17 (2): 239–253. дои : 10.1099/00221287-17-2-239 . ПМИД 13481308 .

[pmid5095900-9] Динер Т.О. (август 1971 г.). «Вирус веретена клубней картофеля». IV. Реплицирующаяся низкомолекулярная РНК». Вирусология . 45 (2): 411–28. дои : 10.1016/0042-6822(71)90342-4 . ПМИД 5095900 .

[ARS_timeline-10] «Хронология исследований ARS – отслеживание неуловимого вироида» . 2 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2007 г. Проверено 18 июля 2007 г.

[11] Цагрис Э.М., Мартинес Де Альба А.Е., Гозманова М., Калантидис К. (2008). «Вироиды» . Клеточная микробиология . 10 (11): 2168–79. дои : 10.1111/j.1462-5822.2008.01231.x . ПМИД 18764915 .

[12] Дарос Х.А., Елена С.Ф., Флорес Р. (2006). «Вироиды: нить Ариадны в лабиринте РНК» . Отчеты ЭМБО . 7 (6): 593–598. дои : 10.1038/sj.embor.7400706 . ПМЦ 1479586 . ПМИД 16741503 .

[PNAS-2014-13] Jump up to: ^а ^б Динер Т.О. (1989). «Кольцевые РНК: остатки доклеточной эволюции?» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (23): 9370–4. Бибкод : 1989PNAS...86.9370D . дои : 10.1073/pnas.86.23.9370 . ПМК 298497 . ПМИД 2480600 .

[14] Вильярреал LP (2005). Вирусы и эволюция жизни . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. п. 31 . ISBN 1-55581-309-7 .

[15] Флорес Р., Гаго-Захерт С., Серра П., Санхуан Р., Елена С.Ф. (2014). «Вироиды: выжившие в мире РНК?» (PDF) . Ежегодный обзор микробиологии . 68 : 395–414. doi : 10.1146/annurev-micro-091313-103416 . hdl : 10261/107724 . ПМИД 25002087 . Архивировано (PDF) из оригинала 22 декабря 2018 г. Проверено 15 декабря 2018 года .

[Zimmer-16] Циммер С (25 сентября 2014 г.). «Крошечный посланник из древнего прошлого» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 сентября 2014 года . Проверено 22 ноября 2014 г.

[Sidik-17] Сидик С (29 января 2024 г.). « Обнаружены «дико странные» кусочки РНК, заражающие микробы в нашем кишечнике» . Природа . дои : 10.1038/d41586-024-00266-7 . ПМИД 38291328 . Архивировано из оригинала 30 января 2024 года . Проверено 31 января 2024 г.

[Pennisi-18] Пенниси Э (26 января 2024 г.). « Это безумие: в микробах кишечника человека обнаружены новые вирусоподобные сущности» . Наука . doi : 10.1126/science.znxt3dk . Архивировано из оригинала 30 января 2024 года . Проверено 31 января 2024 г.

[:02-19] Просдочими Ф., Хосе М.В., де Фариас С.Т. (2019), Понтаротти П. (редактор), «Первый универсальный общий предок (FUCA) как самый ранний предок линии LUCA (последнего UCA)» , « Эволюция, происхождение жизни, концепции и Методы , Чам: Springer International Publishing, стр. 43–54, doi : 10.1007/978-3-030-30363-1_3 , ISBN 978-3-030-30363-1 , S2CID 199534387 , заархивировано из оригинала 8 марта 2024 г. , получено 2 ноября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]