Transcription
Вот клетка человека, вот размер транзисторов вашего смартфона, а вот размер рибосомы. Внутри каждой клетки работают миллионы подобных молекулярных машин. Некоторые из них работают словно турбина ГЭС, вырабатывая энергию для жизни, а другие переносят грузы, шагая как роботы. Но одна из самых сложных - рибосома. Это некий 5D- принтер, наноробот, который собирает для нас белковые структуры из аминокислот по чертежам. Эти чертежи - копия информации из главного хранилища клетки, из ДНК.
Всё начинается в ядре клетки. Специальный фермент находит на спирали ДНК нужный ген, раскрывает его и создаёт рабочую копию молекулы информационной РНК. Готовое и РНК выходит из ядра через ядерные поры и отправляется в цитоплазму к эндоплазматическому ретикулуму. На его поверхности расположены рибосомы.
Рибосома закрепляется на цепочке и РНК, информационной РНК, и начинает читать её генетический код строго по три буквы нуклеотида. Каждая такая тройка - это кодон. Это инструкция для одной конкретной аминокислоты. За доставку отвечают транспортные РНК, ТРНК. Каждая ТРНК находит и приносит к рибосоме ровно ту аминокислоту, которая требует текущий кодон. Рибосома сшивает доставленные аминокислоты в длинную цепь, будущий белок, и делает это с высокой скоростью до 20 аминокислот в секунду.
Сама рибосома состоит из двух частей: малой и большой субъединиц. Они состоят не только из белков. Основа их каркаса составляет четыре молекулы рибосомальной РНК, на который приходится 60% геомассы. Рибосомальная РНК человека состоит из 1.000 нуклеотидов. Малая субъединица содержит одну молекулу РНК в 1.900 нуклеотидов, а большая - целых три, общей длиной 5.300 нуклеотидов. Эти длинные нити сворачиваются особым образом, как шнурок от наушников в кармане, образуя сложнейшие трёхмерные узлы. Именно они формируют активные центры, которые захватывают аминокислоты и сшивают их в белок. По сути, рибосома - это мощный, высоко структурированный клубок РНК, усиленный и стабилизированный белками.
В рибосоме человека около 80 различных белков. Суммарное число аминокислот в ней - порядка 15.000. Это делает её одним из самых сложных и совершенных молекулярных нанороботов в клетке. Группа учёных США 260 дней моделировали работу рибосомы на суперкомпьютере, но им удалось воспроизвести и изучить процесс с длительностью всего 2 млрд доли одной секунды реального времени. Масштаб задач и детализация этой живой машины поражают.
Логично предположить, что такая сложность, запрограммированная на молекулярном уровне, не могла возникнуть сама по себе. Вероятно, существует некий архитектор, разработчик всего.