Czy procesy powstawania układów funkcjonalnych w komórce wymagają czynniki integrującego, którego nie można utożsamić i zredukować do informacji zapisanej w DNA?


Biogeneza rybosomów to kolejne skoordynowane dojrzewanie prekursorów rybosomów w jąderku, nukleoplazmie i cytoplazmie. Tworzenie dojrzałych podjednostek rybosomów obejmuje setki czynników biogenezy rybosomów, które zapewniają przetwarzanie rybosomalnego RNA, strukturę trzeciorzędową i interakcję z białkami rybosomalnymi.
U eukariontów biogeneza rybosomów jest ściśle regulowanym procesem, który wymaga skoordynowanej aktywności wszystkich trzech polimeraz RNA i zaangażowania ponad 200 białek. Biogeneza rybosomów rozpoczyna się w jąderku, gdzie trzy gatunki rRNA, 18S, 5.8S i 25S, ulegają kotranskrypcji przez polimerazę RNA I (Pol I) w postaci pojedynczego transkryptu policistronowego (patrz plakat). W drożdżach transkrypcja Pol I rozpoczyna się od rekrutacji kompleksu inicjującego Pol I przy promotorze rDNA. Ten etap wymaga dwóch podstawowych kompleksów czynników transkrypcyjnych, górnego czynnika aktywującego (UAF), który jest związany z białkiem wiążącym kasetę TATA (TBP) i czynnika rdzeniowego (CF), które wiążą odpowiednio elementy promotora powyżej i rdzenia. Umożliwia to rekrutację kompetentnego do inicjacji RNA Pol I, który jest powiązany ze specyficznym dla Pol-I czynnikiem inicjacji Rrn3. W miarę pojawiania się transkryptu wiele małych jąderkowych cząstek rybonukleotydowych (snoRNP) (>60) pośredniczy w ko-transkrypcyjnej modyfikacji kowalencyjnej ponad 100 reszt rRNA.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/P ... D2OCdJ6ZRQ
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/P ... D2OCdJ6ZRQ

Integracja polega na jakościowym ( specyficzne maszyny molekularne); ilościowym ( w specyficznej ilości); przestrzennym ( specyficzny przedział komórce); czasowym ( określona faza procesu i/lub cyklu komórkowego) powstawaniu rybosomu. Natura czynnika integrującego oraz pełna informacja konieczna do jej przeprowadzenia jest zagadkowa.

Polecam świetny artykuł https://www.embopress.org/doi/full/10.1 ... pv90so2SNQ i/lub https://www.youtube.com/watch?v=Jqfsv8YBa2Q
Ten artykuł pokazał w sposób doskonały, drobiazgowy etapy i liczne czynniki oraz procesy zaangażowane w powstawaniu pojedynczego(!) rybosomu. W komórce drożdży jest aż ok. 240 000! Czas podziału komórki w optymalnych warunkach ok 1.5 h do 2 h. To pokazuje, jak jest niezwykle szybkie tempo syntezy tak złożonej struktury, jak rybosom. Można przyjąć, że jest 14 typów czynników zaangazowanych w powstawanie rybosomu. Pytania jednak są wciąż otwarte: w jaki sposób składa się ten gigantyczny RNP; W jaki sposób napędzane są etapy przebudowy strukturalnej i składu procesu SSU, które są związane ze zwijaniem i dojrzewaniem pre-rRNA? Niewiele wiemy również o tym, czy i jak wczesne etapy jąderkowe biogenezy 40S i 60S są sprzężone, zanim rozszczepienie RNA oddzieli prekursory obu podjednostek. Podobnie nadal brakuje nam strukturalnego przedstawienia niektórych kluczowych półproduktów do montażu podjednostki 60S. w jaki sposób zarządzana jest organizacja jąderkowa? I w jaki sposób dojrzewające cząstki są wydalane z jąderek w celu dalszego dojrzewania do nukleoplazmy? Niektóre pierwsze wskazówki sugerują, jak omówiono powyżej, że długość i zagęszczenie pre-rRNA mogą decydować o tym decydującym etapie. Kolejnym prawie niezbadanym obszarem jest kontrola jakości syntezy rybosomów. W jaki sposób rozpoznawane i eliminowane są nieprawidłowe przedwczesne podjednostki? Pytanie to dotyczy w szczególności losu białkowych części cząstek prekursorowych. Zatem jakie mechanizmy przeciwdziałają potencjalnej proteotoksyczności niezłożonych RP lub nieprawidłowych prekursorów, szczególnie w komórkach ssaków? To są pytania zadawane przez autorów tego artykułu, a nie nawiedzonych kreacjonistów czy witalistów.
Kolejny problem: białka uczestniczące w sposób bezpośredni i pośredni w biogenezie rybosomów są kodowane przez geny, które znajdują się na różnych chromosomach i/lub miejscach na nich. m-RNA jest transportowany do cytoplazmy, i na jego podstawie są syntezowane białka, z których musi powstać ten złożony, wielobiałkowy kompleks; a przecież białka znajdują się w różnych miejscach cytoplazmy. Kolejne ważne pytanie dotyczy miejsca, w którym następuje montaż polimeraz RNA i sposobu, w jaki wchodzą one do jądra. Sugeruje się, że składanie RNA pol II zachodzi w cytoplazmie przed jego importem jądrowym do drożdży .
https://www.frontiersin.org/journals/mo ... 6OmNVyejag
Niezwykłe jest m.in to, że komórka tworzy maszyny molekularne konieczne do powstania rybosomu w 2 przedziałach; jądro - tam powstają snRNA; cytoplazma ( tam większość_) np. bialka rybosomalne. Musi zintegrować i kontrolować transport ich do jąderka - konieczna informacja epigenetyczna do tej lokalizacji oraz maszyny to obsługujące. Wiadomo, że jądro zawiera największą gęstość makromolekularną w komórce i wykazuje znaczące różnice w stężeniu chromatyny w zakresie od ~100 mg/ml w euchromatynie do ~200-400 mg/ml w heterochromatynie. To pokazuje ogromne wyzwanie dla szybkiego i efektywnego transportu, którego efektem jest powstawanie linii montażowy odpowiedzialnych za procesy biogenezy rybosomów.
DNA jest podstawowym i ważnym bankiem informacji w komórce, ale niby w jaki sposób integruje wielopoziomowo proces powstawania rybosomu? To są dynamicznie powstające linie produkcyjne https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/P ... figure/F2/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/P ... figure/F5/
Komórka posiada w DNA informacje o prekursorach maszyn molekularnych w fabryce. Jednak, aby powstawały w sposób zintegrowany i całościowy linie produkcyjna w fabryce - to nie wystarczy. Oczywiście, komórka musi całościowo patrzeć na procesy w komórce i koordynować je z innymi np. cykl komórkowy, replikacja itd.

Nie, ten tekst nie jest o abiogenezie (powstaniu życia z materii nieożywionej). Jeżeli miał temat być o ewolucyjnym powstaniu życia poprzez procesy abiotyczne - to nie, odszedłeś od głównego tematu i zacząłeś omawiać bardzo szczegółowy proces biologii molekularnej - biogenezę rybosomów w już istniejących komórkach.


Nawet gdyby biogeneza rybosomów i innych złożonych struktur komórkowych pokazywała, że życie mogło powstać od jednej komórki (hipotetycznego wspólnego przodka), to wciąż nie wyjaśnia to kluczowej kwestii - jak powstała ta pierwsza komórka?

Jest to fundamentalna różnica. Jedno to wyjaśniać jak działają procesy w już istniejącej komórce (co robi biogeneza), a zupełnie co innego wyjaśnić, jak powstała pierwsza komórka z materii nieożywionej. To tak, jakbyśmy opisywali szczegółowo, jak działa fabryka samochodów, ale nie wyjaśnili, skąd wzięła się sama fabryka.
Fakt, że komórka ma tak niezwykle złożone i precyzyjne mechanizmy (jak opisana biogeneza rybosomów) właściwie wzmacnia pytanie - jak tak skomplikowany system mógł powstać spontanicznie? Jak na ironię (spowdziewaną ) - im lepiej rozumiemy złożoność nawet najprostszej komórki, tym trudniej wyjaśnić jej przypadkowe powstanie.

U Boga stwórcza działalność na początku wszechświata i na jego końcu jest ta sama, co dziś.
Bóg jest niezmienny i jest zawsze taki sam, czyli dzisiejszy i stwarzający. Nie potrzebuje podejmować nowych czynności światem, podtrzymując go w istnieniu, opiekując się światem, dokonując w nim zmian, wszystko przez swoje prawa przyrody, stale te same w Jego umyśle, co i w świecie. Nazywamy to od dawna Opatrznością Bożą.
A więc droga Twojej ewolucji od Eukarionta do dziś i dalej w twoich przyszłych potomkach do końca świata jest dla Boga - dzisiejsza.