CC BY
432
Человек, общество, цивилизация
Э.Я. КОСТЕЦКИЙ
КАК ВОЗНИКЛА ЖИЗНЬ
Теория возникновения протоклеток и их структурных компонентов
Часть 1
Приведена теория автора о возникновении протоклеток про- и эукариотического типа при участии элементов газовой фазы, апатитовой матрицы и сокристаллизующихся с ней минералов (карбо-натапатит, кальцит, слюда). Фосфаты апатита остаются в составе синтезирующейся нуклеиновой спирали и определяют ее размер и ком-плементарность только пуриновых и пиримидиновых оснований. Рассмотрены возможный механизм перехода кристалл-органоминеральный кристалл-жидкий кристалл (протоклетка), модель возникновения матричного механизма транскрипции и трансляции. Сделана попытка ответить на ключевые вопросы биохимии и молекулярной биологии, стоящие при решении проблемы возникновения жизни на Земле.
Проблема возникновения жизни волнует человеческий разум не одно тысячелетие. На сегодняшний день мы имеем около 4000 работ, посвященных этой проблеме, среди них десятки монографий. Однако ни одна из них не приближает к ответу на интересующий нас вопрос. Их абсолютное большинство игнорирует информацию о молекулярной и надмолекулярной организации клеток и клеточных органоидов, биохимических и молекулярно-биологических механизмах функционирования клеток, о том, что клетка является апериодическим гомеостатическим жидкокристаллическим комплексом, способным к самовоспроизведению. Ключевые вопросы проблемы происхождения, такие как возникновение матричного механизма и универсального генетического кода, остаются без ответа. В лучшем случае их автоматически переводят в плоскость эволюции, в худшем - рассматривают в аспекте божественного происхождения. Но все прекрасно понимают, что ни первое, ни второе нельзя расценивать как ответ на вопрос, поскольку для привлечения эволюции необходим исходный, самовос-производящийся материал, проблема получения которого и является основополагающей в теории происхождения жизни.
Попытка решить проблему через синтез асимметричных фрагментов органических молекул и их последующую эволюцию не представляется возможной, учитывая структуру, организацию и принципы функционирования клеток. Никто из авторов даже не пытается объяснить, почему вездесущая эволюция снабдила эукариотические клетки разным числом хромосом, информативная часть которых составляет в лучшем случае несколько процентов, и тем не менее не избавилась от остальной части, как это имеет место у прокариот. Откуда взялись десятки уникальных белков для рибосом, функция которых синтезировать эти и другие белки. Обычный ответ: появились в ходе эволюции. Жаль, что сама эволюция этого не знает. Авторы работ 30-50-х гг. прошлого века ответить на эти вопросы даже не пытались, поскольку такой информации о клетках тогда не существовало. Однако мало что изменилось и в последующие десятилетия, вплоть до сегодняшнего дня, хотя знания о строении, функционировании и воспроизведении клеток и их систем выросли многократно.
Коротко изложим основные точки зрения на происхождение жизни из неорганических веществ.
Вопрос о происхождении жизни из неорганических веществ в серьезных научных работах до 20-30-х гг. прошлого столетия не рассматривался. В 20-30-е гг. ХХ в. А.И. Опарин и Дж. Холдейн предложили принципиально новый подход к решению этой проблемы. Они выдвинули гипотезу постепенной эволюции простых органических соединений, которые образовались на первобытной Земле из газов, составляющих атмосферу, под воздействием различных источников энергии.
Теория Опарина-Холдейна стимулировала проведение большого числа экспериментов, иллюстрирующих возможные пути образования и эволюции органических соединений в условиях примитивной Земли. Появившиеся органические соединения, по мнению авторов таких исследований, начали самоорганизовываться в коацерват-ные капли, пузырьки, микросферы, протоклетки, липосомы, люмино-сферы, коацерваты в коацервате, каталитические каскады и т. д. Это была смесь асимметричных мономерных или коротких полимерных органических молекул, из которых предстояло возникнуть будущей протоклетке путем самопроизвольной организации.
Уровень гипотез, теорий, экспериментов повышался по мере роста научных достижений. Изложение всех теорий требует многотомного издания. Автор, к своему глубокому сожалению, не имеет возможности в настоящей работе привести весь существующий материал, который многократно обсуждался и на данном этапе не представляет никакого практического интереса. Тем не менее попытаемся упомянуть некоторые из работ.
Первое подтверждение возможности абиогенного синтеза органических молекул из газовой фазы путем облучения в циклотроне было получено в 1951 г. М. Кальвином (М. СаЫп). Результаты его ис-
следований обобщены в книге «Chemical evolution». В 1953 г. с помощью газоразрядной камеры Г.К. Юри (H.C. Urey) и С.Л. Миллер (S.L. Miller) также подтвердили возможность абиогенного синтеза органических молекул. Далее появляется целая серия теорий происхождения биополимеров, например, такие как синтез полипептидов термическим путем, инициатором которого является С.В. Фокс (S.W. Fox); теория дегидратирующих агентов [35, 43].
Ниже рассмотрим подробнее некоторые из теорий.
Теория адсорбции. Идея о возникновении жизни на матрицах абиогенных кристаллов принадлежит известному философу и кристаллографу Дж. Берналу. Он предположил, что процесс появления первичных примитивных организмов связан с адсорбцией химически активных веществ на мельчайших частицах глины, образовавшихся из древних горных пород и осевших в устьях рек, в которые проникают морские приливы. В роли возможных адсорбентов Дж. Берналом упоминались и апатитовые матрицы. Как физик-кристаллограф, он обращает особое внимание на наличие в живых организмах упорядоченных кристаллических структур, свидетельствующих о точнейшем воспроизведении молекул, механизм возникновения которого совершенно непонятен. Уже в 1933 г. исследователь высказал предположение, что живая клетка по существу представляет собой жидкий кристалл. Революционная, на наш взгляд, идея, которая даже в начале XXI в. малоприемлема и малопонимаема большинством биологов.
Другой сторонник теории адсорбции - А.Дж. Кернс-Смит [18]. Он считает, что глины на первобытной Земле были не просто местом адсорбции органических веществ, а первыми примитивнейшими организмами, имеющими некое подобие генов и способными эволюционировать под действием естественного отбора. При этом А. Кернс-Смит допускал возможность постепенной замены геохимического генетического материала этих организмов совсем другим материалом -органохимической природы. На фоне вышесказанного очень интересной представляется мысль А. Кернс-Смита о том, не были ли первые вещества наследственности кристаллами, поскольку кристаллы - наиболее часто встречающееся образование, способное к самосборке.
Продолжателями идей адсорбции являются Уильям Мартин (William Martin) из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Германия (Heinrich-Heine University, Dusseldorf, Germany), и Майкл Рассел (Michael Russell) из Центра изучения окружающей среды, Университет Шотландии, г. Глазго, Великобритания (Scottish Universities Environmental Research Centre, Glasgow, UK). В 2003 г. они утверждают, что первые живые организмы на Земле могли появиться внутри камней, выстилающих дно океана [27]. Более 4 млрд лет назад крошечные полости внутри минералов способны были выступить в роли клеток. Ключевой момент в этой теории - отложения сульфида железа (FeS). В горячих источниках на морском дне это соединение образует «соты» с ячейками шириной в несколько сотых миллиметра. Как счи-
тают Мартин и Рассел, эти ячейки - идеальное место для возникновения жизни. По сравнению с другими гипотезами возникновения жизни на Земле теория Мартина и Рассела уникальна предположением, что возникновению клетки предшествовало возникновение белков и самореплицирующихся молекул. С током горячей воды в ячейки попадают ионы аммония (NH^) и монооксид углерода (CO), при этом сульфид железа выступает в роли одного из катализаторов синтеза органических веществ из неорганических. Простые соединения концентрировались в «камерах» из сульфида железа, что могло привести к возникновению сложных молекул - белков и нуклеиновых кислот. Надо отметить, что подобная идея не вызывает особого энтузиазма среди ученых.
Низкотемпературная теория, или теория остывания, К. Си-мионеску и Ф. Денеша [9]. Согласно их модели основным источником энергии, инициировавшим первоначальные химические процессы, была холодная плазма, вызывающая образование активных частиц -радикалов в газовой фазе при низком атмосферном давлении. Рекомбинация активных частиц на матрицах кристаллов привела к возникновению макромолекулярных соединений и далее протобиополимеров. «Выживанию» последних способствовало наличие на планете обширных поверхностей с низкой температурой (например, замерзшего первичного океана). Основными компонентами первичной атмосферы были, по мнению авторов, аммиак, метан, вода.
Вулканическая модель предбиологического синтеза Л. Мухина. Критически относясь к роли УФ - излучения в формировании мономеров - предшественников сложных органических молекул, он отдает предпочтение вулканическим процессам на примитивной Земле. Считает, что вулкан не только источник энергии, но и поставщик компонентов, необходимых для синтеза органических молекул (метан, аммиак, водород). В зонах подводного вулканизма и гидротерм в силу значительных градиентов температуры и давления создаются условия, благоприятные для сохранения синтезированных органических молекул. Многочисленные природные катализаторы и сорбенты могут способствовать накоплению и дальнейшей эволюции органических соединений.
Однако рассмотренная модель, как и все предыдущие, не дает ответа на вопрос, как возникли жизнь, генетический код и механизм воспроизведения живых систем. Отсутствие такого ответа заставило Ф. Крика и Л. Оргела предложить модель направленной панспермии, которая объясняет происхождение жизни на Земле целенаправленной деятельностью внеземных цивилизаций, возраст которых больше возраста Солнца [33, 35], а Дж. Бергера считать, что генетический код, как реликт, достался нам в наследство от живых систем предыдущего цикла Вселенной [13]. П.Дж. Томас и др. (P.J. Thomas et al.) отводят особую роль в возникновении жизни на Земле органическому материалу, доставленному на Землю с помощью комет. Все эти идеи в целом также не решают проблему происхождения жизни.
Наиболее интересной представляется гипотеза С.Н. Голубева о роли минеральных кристаллов внутри организмов в происхождении жизни [1]. С.Н. Голубев считает, что если биоминерализацию как процесс матричного формирования минеральных кристаллов рассматривать идущей в обратном направлении, т. е. не от органической матрицы к минеральным кристаллам, а представить, что на их гранях шла когда-то адсорбция органических полимеров, можно получить модель происхождения жизни и возникновения генетического кода. К таким минеральным кристаллам относятся апатит, кальцит, арагонит, кристобалит. Они широко распространены в костях и зубах высших животных, раковинах моллюсков, в иглокожих, губках, скелетах прокариот и т. д. Механизм сопряжения решеток основных скелетных минералов с органическим веществом (по С.Н. Голубеву) основан на физике жидкокристаллических конфокальных текстур1. Общебиологическая универсальность предлагаемого механизма определяется наличием в решетках апатита, кальцита, арагонита и кристобалита системы согласованных пропорций. Главный недостаток этой теории состоит в том, что проблема происхождения жизни рассматривается через адсорбцию готовых органических полимеров на поверхности минерала. Но откуда берутся эти готовые органические полимеры?
Существующие точки зрения, не вошедшие в вышеприведенный обзор, отражены в работах [22, 41, 48], сборниках статей и обзорах [2, 20].
Во всех представленных выше теориях ключевые вопросы проблемы происхождения жизни, такие как возникновение матричного механизма и универсального генетического кода, остаются без ответа. Для объяснения появления матричного синтеза используются остроумнейшие построения в виде стерического исходно существующего соответствия, узнавания, комплементарности и т. п. определенных аминокислот определенным (или не очень определенным) основаниям, динуклеотидам, коротким полинуклеотидам и т. д. [7, 10]. Вероятность случайного возникновения генов, ферментов, систем матричного синтеза столь мала, что мы даже не в состоянии ее предметно оценить. Это величины порядка 10-225-10-800. Получаемые вероятностные оценки возникновения системы репликации, транскрипции или трансляции нельзя рассматривать даже несерьезно. Постепенно эти механизмы несоздаваемы вследствие неселективности любой постепенности - механизм уже должен быть, чтобы было что отбирать. Коацерваты, микросферы и прочие атрибуты никак не спасают положения из-за отсутствия у них механизма самокопирования. К сожалению, все эти построения не в состоянии ответить на вопрос возникновения матричного механизма, который является определяющим для белково-нуклеиновой формы жизни. Однако несмотря ни на какие
1 Конфокальные текстуры (домены) - один из способов надмолекулярной организации жидких кристаллов в реальном веществе.
трудности, жизнь на Земле каким-то образом все же произошла, и не вообще, а на основе матричного синтеза.
Исходя из сегодняшних знаний о структуре клетки и механизмах ее воспроизведения, проблему возникновения жизни надо рассматривать через проблему возникновения клетки, а не ее фрагментов. Клетка - это сотни тысяч и миллионы молекул, сформировавших единый жидкокристаллический комплекс. Отдельные фрагменты данного комплекса, в том числе вирусы или фаги, не являются жизнеспособными. Поэтому, ответив на вопрос, каким образом и почему клетка является апериодическим, гомеостатическим, самовоспроизводя-щимся жидким кристаллом, сможем понять, как возникла жизнь. Пока на поставленные вопросы ответа нет.
Теоретически возникновение клетки может быть следствием различной последовательности событий. Мы же остановимся на событиях, которые реально могли привести к образованию протоклетки в соответствии с физико-химическими законами в результате специфической агрегации нуклеопротеидов, каждый из которых состоит из полипептида и кодирующего его полинуклеотида, возникших на матрице комплекса минералов путем диффузии свободных радикалов и ионов газовой фазы в кристаллическую решетку. Полученная протоклетка, как и ее прародительница (матрица минералов), оказалась способной к самовоспроизведению за счет транскрипционно-трансляционного аппарата.
Обращение автора к созданию теории происхождения жизни произошло в начале 70-х гг. прошлого века. Наше внимание было обращено на следующие свойства апатита, позволившие предположить его особую роль в процессе абиогенного синтеза биомолекул.
Почему рассматривался именно апатит? Апатит является единственным существенным источником фосфора на поверхности Земли. Типичные представители: фторапатит Са5(Р04)3Б, хлорапатит Са5(Р04)3С1, гидроксиапатит Са5(Р04)30Н, карбонатапатит Са5(Р04,С030Н)Е,0Н. Апатит - это целый мир кристаллов самой разной природы. Для него характерна способность к изоморфизму, т. е. внедрению различных ионов в решетку без изменения основных параметров структуры. В решетке апатита Са частично замещается на 8г2+ (до 11 %), Мп2+, Мп3+, Mg2+, и4+, ТЪ, №+, К+, 2п2+ и др. Группа РО43- может частично замещаться на 8042-, 8Ю2, Л804, СО32-, А10 [6]. Экспериментально доказана диффузия ионов 0Н-, Б, С1-, С032- вдоль гексагональной оси кристаллов апатита [3].
Для живых систем апатит может быть источником РО4, Са, 81, 8г, Mg, Ое, Бе, Мп, 2п, Си, К, Ка и др. Проблема включения фосфора в органические соединения живых систем (нуклеиновые кислоты, фосфорсодержащие белки и др.) связана с его пребиотической локализацией в апатите. Апатит активно используется в биохимии и молекулярной биологии для разделения белков и нуклеиновых кислот в силу близости их структурных особенностей [14, 15].
Хроматография на гидроксилапатите (ГА) показала, что адсорбция органических веществ носит стереоспецифический характер. На поверхности ГА существуют два типа адсорбирующих участков - Р и С [24, 25]. Эти участки размещаются в различных доменах элементарной ячейки ГА и зависят от пространственного расположения ионов. Участку Р соответсвует плоская поверхность кристалла, а участку С -боковая поверхность [24-26, 43, 44]. Участки Р состоят из шести ионов кислорода, принадлежащих трем фосфатам кристалла ГА [24]. Они ориентированы гексагонально на кристаллической поверхности ГА с минимальным растоянием в 9,42 А и должны поглощать основные группы полипептидов и протеинов [24]. Участки С находятся на гидроксильных позициях свободных от ионов гидроксилов и способны адсорбировать нуклеозидфосфаты, нуклеиновые кислоты и кислые полипептиды [25, 44]. Экспериментально наличие двух разных поверхностей подтверждено различной величиной адсорбции белков и нуклеиновых кислот и рентгеноструктурными измерениями углов кристалла ГА [24-26, 43].
Минеральная составляющая у высших животных (кости и зубы), некоторых прокариот и одноклеточных организмов представлена группой апатита [1]. Элементарная ячейка апатита и двойная спираль ДНК имеют сходную периодичность в 3,4 А. Фосфатные группы апатита способны в условиях, приближенных к условиям первобытной Земли, катализировать абиогенный синтез ^-рибоз из ЫН3, СН4 и Н20 [14], нуклеотидов из нуклеозидов, конденсирующих агентов и окса-лата аммония [42] и полинуклеотидов с 3', 5'-фосфодиэфирной связью [42]. Современные обитатели Земли, как уже упоминалось, наряду с апатитом включают в состав минерализованных структур кальцит, арагонит и кристобалит, которые имеют систему согласованных пропорций [1].
Обсуждение этих и других фактов позволило нам в 1981 г. предложить модель абиогенного синтеза нуклеопротеидного (НП) комплекса или его фрагментов (нуклеиновых кислот (НК) и белков) на матрице апатита, как основном источнике неорганического фосфата, в безводной среде [4]. В 1999 г. модель была существенно дополнена и на ее основе высказана возможность возникновения протоклеток про- и эукариотического типа при участии апатитовой матрицы и сокристаллизующихся с ней минералов [5]. В настоящее время появились косвенные доказательства (геологического характера) участия апатита в происхождении жизни более 3850 млн лет назад [29].
Для обоснования предложенной теории были сопоставлены данные рентгеноструктурного анализа апатита, с одной стороны [26, 43], цепей ДНК 2-формы [45, 46], цепей коллагена, полиглицина II и полипролина II [37-39] - с другой; построена и проанализирована модель апатита с фрагментом ДНК 2-формы, в том числе компьютерная.
Произведенный нами анализ кристаллической решетки апатита и состава элементов газовой фазы, взаимодействующей с ней, показывает, что кристаллохимические особенности апатита [6] допускают в цепях «апатитовой» ДНК структуру, состоящую только из комплементарных пуриновых и пиримидиновых оснований типа Г=Ц и А=Т с диаметром спирали 18 А, а также возможность выбора в апатите левой спирали из фосфатов (рис. 1, А, Б; 2, А, Б; 3; см. также таблицу) [4, 5]. Среди таких особенностей апатита можно отметить гексагональную сингонию с пространственной группой С26п-Р63/т, определенный размер элементарной ячейки (Э. Я.): а = 9,36-9,52 А, с = 6,856,93 А; двойной набор формульных единиц в Э. Я. с периодом трансляции вдоль оси С = 3,4 А; наличие фосфатных спиралей для РО4-групп и двух типов Са-полиэдров: девятивершинников - СаО9 (Са1) и семивершинников - СаО6 (ОН, Б, СІ, СО3, О2-) (СаП), положение последних в Э. Я.: высоты 0 и 50 - для СаІ, 25 и 75 - для СаП, по отношению к атомам фосфора - высоты 25 и 75; изоморфизм, т. е. способность значительно нарушать стехиометрию состава (Са/Р = 1,67-1,50) при изменении рН без изменения основных параметров структуры, и др. Расположение фосфатных групп в кристалле апатита сходно с их расположением в 2-форме ДНК. Соответствие кристаллохимической характеристики апатита с характеристикой 2-формы ДНК выражается в следующем: возможность выбора в апатите левой спирали из фосфатов; сходство расстояний от оси в апатите и ДНК (около 9 А); одинаковое количество фосфатных остатков, приходящееся на один оборот (12 пар); шаг спирали ДНК в 2-форме 44,6 А, или 12 пар нуклеотидов, хорошо соответствует высоте 6 элементарных ячеек (43,3 А); поворот цепей полиэдров в апатите на 30° и период трансляции 3,4 А согласуется с поворотом спирали 2-формы ДНК на один нуклеотид (30°) и проекцией нуклеотида на ось спирали (3,4-3,7 А); расстояние между атомами фосфора комплементарных пар в 2-форме для ^(ГфЦ) -15 А - и ^(ЦфГ) - 12,5 А - близки к расстояниям между соответствующими фосфатами в апатите (15,3 и 13,1 А); расстояние между атомами фосфора, соответствующими одной «полинуклеотидной цепи» в апатите, близко к расстоянию в нуклеиновой кислоте (~6 А) [4, 5].
Кристаллохимические особенности апатита наряду с синтезом ДНК допускают одновременный синтез белковых цепей гистонов, коллагена и других белков (рис. 1, Б; 4; 5).
о Са 25 © Са 75 ® Са 0; 50 о р 25 © Р 75 Е
Рис. 1. Структура апатита. А - гексагональная ячейка, вид сверху, по данным рентгеноструктурного анализа [26, 43] с указанием направления комплементарных цепей ДНК. Б - гексагональная ячейка, вид сверху, с указанием положения йГфЦ-пары, взятой из 2-формы ДНК, и фрагмента пептидной цепи (в центре) [4, 5]. В-Д - по Н.В. Белову [6, с. 9]: В - призмы с катионами СаП, Г - призмы с катионами СаІ, Д - анионы РО4. Е - апатит с горы Витоша, Болгария (4/5 натуральной величины). Числа указывают доли от высоты элементарной ячейки: 0, 25, 50, 75, 100; стрелками показано направление полинуклеотидных цепей
Б
Рис. 2. Структура апатита, вид сбоку (компьютерная графика). А - по данным рентгеноструктурного анализа [26, 43]; Б - с цепями ДНК, введенными в его состав (структура апатита допускает наклон оснований до 10°). Условные обозначения см. на рис. 1
Рис. 3. Структура связей в комплементарных цепях Ап-ДНК (рис. 2, Б). Для наглядности основания даны под небольшим углом. Syn-, anti— угол вращения вокруг гликозидной связи СГ-N; || или 1 - параллельное или перпендикулярное положение плоскости (СГ-С4') d-рибозы относительно оси спирали при переходе от одного фосфата к другому через гуанин или цитозин; торсионный угол вращения вокруг С4'-С5'-связи имеет ап,+ск, -ск-конформацию; С2' - endo- или (когда С2' более, чем С3') удален от плоскости СГ-ОГ-С4' и находится по одну сторону с С5'; О Г у d-рибоз обеих цепей, имеющих syn- конформацию гликозидной связи, всегда направлен в dT и йЦ вниз или вверх относительно оси спирали, а у d-рибоз, имеющих anti-конформацию, - в сторону от оси спирали
Кристаллохимические характеристики В-, Z-ДНК и возможно синтезируемых при участии апатита форм ДНК ( Ап-ДНК)
B-ДНК Z-ДНК Ап-ДНК
Параметры Направление спирали
Правое Левое Левое
Число остатков на виток, 10 12 12
кол-во пар (6 димеров) (3 тетрамера)
Диаметр спирали, А ~20 ~18 ~18
Трансляция на нуклеотид, А 3,4 3,7 3,4
Шаг спирали, А 34 44,6 41,3
Наклон пары оснований, град 6 7 0
Поворот на нуклеотид, град 36 -60 (на димер) -120 (на тетрамер)
Угол вращения вокруг гликозидной связи
d-гуанозин Anti Syn Anti, syn
d-цитидин Anti Syn Anti, syn
Sugar pucker
d-гуанозин C2' endo C3' endo C2' endo
d-цитидин C2' endo C2' endo C2' endo
Торсионный угол вращения вокруг C4 -C5 -связи
d-гуанозин m (gauche-trans) аn (gauche-trans)
d-цитидин +ck (gauchegauche) an (gauche-trans)
Расстояние атомов фосфора от оси, А
сГф Ц 9 8 8
йЩфГ 9 6,9 8,5
йТфГ 9 - 5,8
й?ЦфЦ 9 - 3,6
Расстояние между атомами фосфора комплементарных пар, А
4ГфЦ) 17,5 15 15,3
4ЦфГ) 17,5 12,5 13,1
й^(ГфГ) 17,5 - 8,9
4ЦфЦ) 17,5 - 7,9
Рис. 4. Структура апатита с расположенными в ней цепями полиглицина II (полипролина II, коллагена). Кристаллическая структура полиглицина II сходна со структурой полипролина II и коллагена [21, 36, 37, 40]. В зоне формирования белковых цепей в ячейке апатита анионы РО43- замещены на СО32- [4, 5]. Структура получена путем совмещения кристаллической структуры полиглицина II [21, 40] и апатита [26, 43], установленных методом рентгеноструктурного анализа
Рис. 5. Электронная микрофотография гексагональной упаковки молекулы белка в кристалле каталазы из печени быка (увел. х 5-10 ) (А) и кристаллической лейцинаминопептидазы (Б)
Мы предполагаем, что в формировании ДНК будущих протоклеток могло участвовать разное количество элементарных ячеек апатита. В результате протоклетки могли иметь разное число хромосом (рис. 6).
Рис. 6. Предполагаемая схема появления разного числа хромосом в будущих протоклетках
Для подтверждения приведенных выше предпосылок о возможности синтеза Ап-ДНК на кристалле апатита с параметрами, сходными с 2-ДНК, нами была построена пространственная модель кристалла апатита с встроенным в него гипотетическим фрагментом Ап-ДНК из 4 пар нуклеотидов в виде модели Дрейдинга и компьютерной модели, построенной по данным рентгеноструктурного анализа [26,
43, 45, 46]. На рис. 1, А-Д; 2; 3, а также в таблице приведены отдельные фрагменты обсуждаемой ниже Ап-ДНК.
В качестве оснований в модели использовали гуанин и цитозин, как главные структурообразующие компоненты 2-формы ДНК, а также в связи с тем, что они способны кодировать основные аминокислоты коллагеновых белков (глицин - ГГГ, ГГЦ; аланин - ГЦГ, ГЦЦ; пролин - ЦЦЦ, ЦЦГ), участвующих в синтезе апатита в организме. При построении модели мы исходили из того, что фосфатный скелет апатита (без изменения положения в пространстве атомов кислорода в РО4-группах) определял положение и конформацию ^-ри-боз, а они, в свою очередь, - азотистых оснований в апатите. Положение фосфатов соответствует уровням У и % апатитовой ячейки, а рас-тояние между соседними фосфатами одной цепи У ячейки (3,4 А по высоте) (см. рис. 1, 2). Все основания располагаются на уровне 0 и 50 апатитовой ячейки, т. е. между фосфатными группами. Ап-ДНК-
типичная левая Z-спираль, у которой повторяющимся элементом является тетрамер С(ГГЦЦ), состоящий из двух димеров С(ГГ) и С(ЦЦ) или С(ГЦ) и С(ЦГ) (-120° на тетрамер), в отличие от Z-ДНК, где чередуются дуплексы С(ГЦ) (-60° на димер). Диаметр спирали, как у Z-ДНК, 18 А. Фосфаты в цепях идут зигзагом и сильно сближены в противолежащих цепях (см. таблицу). При переходе фосфатов в спирали от одного к другому через гуанин или цитозин плоскость прилежащей де-зоксирибозы то параллельна, то перпендикулярна главной оси (рис. 2, Б; 3). При сравнении полученных нами результатов с таковыми по Z-, Аи В-формам ДНК мы будем пользоваться данными, приведенными в обзоре В. Зенгера [41] и работах Э. Уонга [45, 46]. Взаимная ориентация основания и сахарного кольца в обеих цепях Ап-ДНК характеризуется чередованием anti-, anti -, anti -, syn- в цепи 5'—>3' б/(ЦГГЦ) и anti-, syn-, anti-, syn- в комплементарной цепи 3'—5' С(ГЦЦГ), что приводит к зигзагообразному остову спирали. В целом в Ап-ДНК СГ и СЦ остатки имеют syn- и anti- альтернативные конформации гликозидной связи, сахарные остатки имеют C2'-endo конформацию и торсионный угол вращения вокруг С4-С5 -связи как an, +ck-, -ck.
Ап-ДНК отличается от Z-, А- и В-форм в основном расположением и углом наклона пар оснований по отношению к оси спирали. В Ап-ДНК угол наклона, наиболее вероятно, не равен нулю, а близок наклону в Z-форме ДНК (7-9°) и отличается от такового в А-форме (13-19°). В Ап-ДНК пары оснований сдвинуты к наружной поверхности, так что ось спирали лежит в малой бороздке, не пронизывая пар оснований, как в Z-ДНК, в отличие от А-ДНК, где ось проходит в большой бороздке, и В-ДНК, где ось пересекает плоскость пары оснований. Получающийся в Ап-ДНК сахарофосфатный остов имеет такую же зигзагообразную форму, как в Z-ДНК. Модель подтвердила сходство ряда конформационных характеристик Ап-ДНК с Z-ДНК, Аи В-ДНК [41, 45, 46].
О синтезе белковых цепей на апатите и карбонатапатите. Кристаллохимические особенности апатита наряду с синтезом ДНК допускают одновременный синтез белковых цепей гистонов, коллагена и др. (рис. 1, Б; 4). В случае гистонов наиболее приемлем для синтеза апатит, т. к. идет формирование НП, а в случае коллагена и других белков - карбонатапатит или кальцит. Кавасаки была предложена пространственная модель адсорбции поли-Ь-лизина в цепочечной форме на поверхности ГА [24]. При этом каждая аминогруппа полипептида попадает в центр фосфатного участка гексагона. Этим достигается строгое пространственное соответствие поверхности ГА и поли-Ь-лизина. Решетка кальцита, как ключ с замком, стыкуется с аминокислотами [5]. Синтез пептидных цепей в кристалле апатита, по нашему мнению, мог осуществляться наряду с синтезом ДНК на местах СаП. В случае гистоновых белков синтез, по-видимому, шел одновременно с ДНК в тех же Э. Я. апатита (спираль в спираль) по принципу стереоспецифической комплементарности. При этом кристалло-
химические характеристики исследованных пептидных цепей полиглицина II, полипролина II и коллагена [21, 40] находятся в хорошем соответствии с характеристикой кристаллической решетки апатита [4, 5]. В кристалле полиглицина II все цепи параллельны друг другу и каждая из них обладает винтовой осью третьего порядка с поворотом вокруг оси спирали одного аминокислотного остатка на 120°. Семь цепей уложены в гексагональную структуру. Каждая из них соединена с шестью соседними водородными связями. Расстояние между поли-пептидными цепями 4,8 А. Структура полиглицина II оказалась сходной со структурой полипролина II и коллагена [21, 36, 37, 40]. Между белками в Р-форме (или форме II) и цепями ДНК существует стерео-специфическая комплементарность [48]. Укладка, конфигурация и размеры полиглицина II, полипролина II и коллагеновых цепей аналогичны мотиву пространственного расположения СаП-полиэдров в апатите. Периодичность структуры в коллагене (9,5 и 4 А) [37-39] соответствует размеру Э. Я. апатита (9,5 А) и расстоянию между двумя атомами Са, находящимися на одном уровне (4 А) в тригональной призме СаП-полиэдров, а расстояние между двумя белковыми цепями (4,8 А) соответствует расстоянию между двумя СаП-полиэдрами. Кристаллическая структура белка каталазы и лейцинаминопептидазы свидетельствует о сходстве белков, возможно сформировавшихся на апатите, карбонатапатите или кальците (рис. 5).
Формирование стереоспецифического НП-комплекса на матрице апатита в определенной мере подтверждается аналогиями, имеющими место в живом организме в процессе биоминерализации при синтезе апатита в костях и зубах позвоночных животных, а также в прокариотах и одноклеточных; достаточно только обратить процесс сопряжения органической матрицы с минеральной решеткой (рис. 7). Формирование минеральных кристаллов идет под контролем органической матрицы. При биоминерализации большая часть веществ жидкокристаллической матрицы «заменяется» на минеральные кристаллы, ориентация которых наследует жидкокристаллическую геометрию, например размеры конфокальных доменов жидких кристаллов [1]. Фактически получаются твердые тела с кристаллической структурой и жидкокристаллическими закономерностями во взаимной ориентации микрокристаллов. Механизм сопряжения решеток основных скелетных минералов с органическим веществом базируется на физике жидкокристаллических конфокальных текстур [1]. Конфокальные текстуры в жидких кристаллах создают единую систему нетривиально упорядоченных электромагнитных взаимодействий. Они способны заполнять пространство безразрывным способом [16] без промежутков.
Фибриллы белка Кристаллы в белке
Рис. 7. Схема образования биогенных кристаллов. Вначале образуется органическая матрица (1), состоящая из стопки полисахаридных пластин гексагональной или эллиптической формы и «прошитая» фибриллами белка. Затем внутри фибрилл и между белковыми фибриллами в самой полисахаридной матрице возникают зародыши минеральных кристаллов, которые растут и формируют элементарный минеральный кристаллит (2). Конечная стадия минерализации - образование минерализованного поликристалла (3). Совокупность таких кристаллов и составляет скелетную ткань - кость, раковину, панцирь и т. п. Схема приводится по С.Н. Голубеву [1]
Процесс биоминерализации закодирован и реализуется в организме с помощью специальных белков [19, 47], энзимов [12], сульфа-тированных мукополисахаридов [28], везикул экстрацеллюлярного матрикса [11] и энергетического контроля [31]. С помощью изменений в органической матрице можно управлять биоминерализацией [23]. На ее начальном этапе существенную роль играют фосфорили-рованные и сульфатированные гликопротеины [30]. Предполагают, что при их участии осуществляется формирование биоминерализации через аморфный, жидкофазный предшественник [32]. Реактантами при этом являются ионы, а продуктами - ионные минералы. Подвижная жидкокристаллическая матрица может допускать изменения в ионных расстояниях биогенных кристаллов, но эти изменения в арагоните по оси С не превышают 0,1 % [1, 34].
Известно, что любой биогенный (биологического происхождения) кристалл состоит из минеральных кристаллов и органических жидких кристаллов. При этом минеральная часть может быть представлена апатитом (фосфат кальция) у позвоночных (зубы и кости), прокариот и одноклеточных, кальцитом или арагонитом (две кристаллические модификации карбоната кальция) у прокариот, водорослей и беспозвоночных, кристобалитом (аморфная окись кремния) у радиолярий, кремниевых губок и диатомовых водорослей, а органическая
часть (около 20-30 % сухой массы) - фибриллярными белками (коллаген, эластин), полисахаридами (хитин в клеточных стенках бактерий, грибов, панцирей членистоногих; хондроитинсульфат и гиалуро-новая кислота в составе соединительной ткани многих организмов) и фосфолипидами. По данным С.Н. Голубева [1], четыре основных скелетных минерала (апатит, кальцит, арагонит и кристобалит), имеют совпадающие и взаимосогласованные пропорции, которые сопрягаются с параметрами матричных конфокальных текстур жидких кристаллов. Совпадение характеризуется высокой, но конечной точностью. А поскольку конфокальные текстуры по механизму образования сопряжены с дислокациями жидких кристаллов, то модель оставляет некоторую энтропийную свободу. Для построения модели происхождения жизни достаточно обратить («перевернуть») механизм сопряжения органической матрицы с минеральной решеткой [4, 5] и рассмотреть механизм возникновения живых систем путем диффузии свободных радикалов и ионов газовой фазы в кристаллическую решетку.
При обращении модели матрица твердая, реактантами являются радикалы и ионы (СНэ‘, :СН2, СН3-, СН22-, СН3-, С4-(4+), Н+, К3-, №2', КН2- КН2-, СО2- и т. д.), но меньшего радиуса, чем ионы в минеральной матрице, а продуктами - молекулы с химическими связями, существенно более короткими, чем атомные расстояния у предшественников. Как следствие при формировании органоминерального комплекса в матрице минерального кристалла эпитаксия2 не может существовать, и на первый план выходит правило замещения вакансий «объем на объем» (метасоматоз) при ориентационном контроле со стороны силовых полей ячейки минерала (единое энергетическое поле, создаваемое атомным окружением).
Предполагаемый нами механизм формирования органоминерального комплекса будет рассмотрен ниже.
С позиций современного знания любая живая система или ее составляющие рассматриваются как жидкокристаллические структуры со всеми вытекающими из этого последствиями [17]. Исходя из сказанного выше, можно вести речь о реальных механизмах возникновения жизни, основываясь на твердофазных эффектах в минеральных и жидких кристаллах. Участие минералов в процессе возникновения жизни делает этот процесс закономерным, а время его весьма кратким. В клетках, какими мы их представляем сегодня, все элементы системы так тесно связаны друг с другом, что отсутствие даже одного из них нарушает работу всей системы. Первичные пробионты, по-видимому, должны были представлять собой хорошо упорядоченные образования. Возникает вопрос, а не были ли предшественники пер-
2 Эпитаксия - направленная кристаллизация одного вещества на поверхности частиц другого при условии стереохимического взаимосоответствия двух веществ.
вичных протоклеток органоминеральными кристаллами? Ведь кристаллы - это образования, способные к самосборке. Кристаллам присущ основной тип строения, для которого характерна высокая периодичность, но в каждом реальном кристалле эта структура имеет дефекты. Такие дефекты, малые или большие, делают кристаллы потенциально высокоинформативными. Они могут приводить к образованию множества стабильных альтернативных конфигураций, что является необходимым условием для хранения информации.
Выше мы говорили о том, что матрица апатита может быть реальной основой для синтеза нуклеиновых кислот, белков, НП и полисахаридов. Однако этого предположения достаточно, чтобы понять, как возникли вирусы и фаги, но недостаточно для понимания возникновения первичных протоклеток с их сложным набором кодирующих и декодирующих белков, определенных клеточных структур, способных обеспечить единую жидкокристаллическую систему, матричный биосинтез биополимеров (репликацию, транскрипцию, трансляцию) и гомеостаз всей системы. Сложность системы такова, что зачастую она приходит в движение под влиянием отдельных электронов, протонов, квантов света, изменения концентрации ионов. Поэтапное появление взаимосвязанных клеточных структур подобной сложности с помощью эволюции не представляется возможным ввиду короткого срока существования Земли. Обобщим в форме вопросов некоторые, основные, особенности, присущие живым клеткам.
1. Почему все клеточные элементы и целые организмы являются жидкокристаллическими гомеостатическими структурами?
2. Почему клетки каждого таксона являются целостной (неделимой) системой со своими индивидуальными особенностями? Перенесение отдельных элементов клетки в другие, особенно филогенетически далекие таксоны, как правило, невозможно.
3. Почему генетический код универсален?
4. Почему за универсальностью генетического кода, сходством принципов организации клеточных структур, метаболизма, набора клеточных элементов у разных таксонов не следует универсальность структурных элементов, дешифрующих код (тРНК, ААтРНК-синте-тазы, рРНК, ДНК-полимеразы и т. д.), осуществляющих метаболизм, участвующий в формировании клеточных структур, и т. д.?
5. Почему в ДНК эукариот имеются уникальные, умеренно повторяющиеся и сателлитные (балластные) последовательности, не несущие никакой информации? Нетранслируемые последовательности ДНК могут достигать 85 % и, вероятно, более.
6. Почему в структуре белков, выполняющих различные функции, имеются сходные блоки аминокислотной последовательности?
7. Почему в клетках присутствуют специфические белки для ионов кальция, фосфора, магния, стронция, кремния и др.?
8. Почему ионы Са2+ и РО43- являются ключевыми элементами во всех живых системах?
9. Почему в состав органической составляющей клеток входят преимущественно углерод, водород, азот, кислород?
10. Почему ДНК имеет строго определенные параметры (диаметр - 18 Ä, расстояние между парами оснований - 3,4 Ä), определенную комплементарность (А=Т и Г=Ц), хотя запрета на комплемен-тарность между любыми другими парами нет; почему фосфодиэфир-ные связи в ДНК и РНК только между 3'- и 5'-положениями рибозы, хотя запрета на другие положения нет?
Суть или причины возникновения перечисленных особенностей попытаемся понять в ходе дальнейшего изложения в следующей части работы.
Литература
1. Голубев С.Н. Минеральные кристаллы внутри организмов и их роль в происхождении жизни / С.Н. Голубев // Журн. общ. биол. 1987. Т. 48. С. 784-806.
2. Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1980. Т. 25, № 3-4. 480 с.
3. Кнубовец Р.Г. Исследование анионных замещений в апатитах методом инфракрасной спектроскопии. Физика апатита. (Спектроскопическое исследование апатита) / Р.Г. Кнубовец, Л.Д. Кисловский. - Новосибирск: Наука, 1975. - 111 с.
4. Костецкий Э.Я. О возможности синтеза нуклеопротеинов на матрице апатита / Э.Я. Костецкий, С.А. Алексаков // Докл. АН СССР. 1981. Т. 260. С. 1013-1018.
5. Костецкий Э.Я. О происхождении жизни и возможности формирования протоклеток и их структурных элементов на кристаллах апатита / Э.Я. Костецкий // Журн. эвол. биохим. физиол. 1999. Т. 35. С. 249-256.
6. Костов И. Минералогия / И. Костов. - М.: Мир, 1971. - 584 с.
7. Меклер Л.Б. Общая теория биологической эволюции: новый подход к старой проблеме / Л.Б. Меклер // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1980. Т. 25, № 3. С. 333-356.
8. Раменская М.Е. О структурно-механических примесях в решетках исландского шпата / М.Е. Раменская // Докл. АН СССР. 1985. Т. 280, № 4. С. 991-994.
9. Симионеску К.И. Происхождение жизни. Химические теории / К.И. Симионеску, Ф.М. Денеш. - М.: Мир, 1986. - 120 с.
10. Суходолец В.В. К вопросу о происхождении генетического кода: возможность физического предопределения наборов общих аминокислот и первых двух оснований в кодонах / В. В. Суходолец // Генетика. 1980. № 5. С. 756-759.
11. Anderson H.C. The role of matrix vesicles in growth plate development and biomineralization / H.C. Anderson, R. Garimella, S.E. Ta-gue // Front. Biosci. 2005. N 10. P. 822-837.
12. Bartlett J.D. Proteinases in developing dental enamel / J.D. Bartlett, J.P. Simmer // Crit. Rev. Oral. Biol. Med. 1999. V. 10, N 4. P. 425-441.
13. Berger J.D. The genetic code and the origin of life / J.D. Berger // Acta Biotheor. 1976. V. 25, N 4. P. 259-263.
14. Bernardi G. Chromatography of nucleic acids on hydroxyapatitel. Chromatography of native DNA / G. Bernardi // Biochim. Biophys. Acta. 1969. V. 174. P. 423-434.
15. Bernardi G. Chromatography of proteins on hydroxyapatite / G. Bernardi // Methods Enzymol. 1973. V. 27. P. 471-479.
16. Bragg W.H. Liquid crystals / W.H. Bragg // Nature. 1934. V. 133. P. 445-456.
17. Brown G.H. Liquid crystals and biological structures / G.H. Brown, J.J. Wolken. - New York; San Francisco; London: Academic Press, 1979. - 320 p.
18. Cairns-Smith A.G. Mineral theories of the origin of life and an iron sulphide exsemple / A.G. Cairns-Smith, A.J. Hall, M.J. Russel // Origin. Life Evol. Biosphere. 1992. V. 22. P. 161-180.
19. Chen S. Binding of two nuclear factors to a novel silencer element in human dentin matrix protein 1 (DMP1) promoter regulates the cell type-specific DMP1 gene expression / S. Chen, N. Inozemtseva-Clayton, J. Dong, T.T. Gu, M. MacDougall // J. Cell. Biochem. 2004. V. 92, N 2. P. 332-349.
20. Chernavskii D.S. The origin of life and thinking from the viewpoint of modern physics / D.S. Chernavskii // Usp. Fiz. Nauk. 2000. V. 170. P.157-183.
21. Crick F.H. Structure of polyglycine II / F.H. Crick, A. Rich // Nature. 1955. V. 176, N 4486. P. 780-781.
22. Eigen M. Selforganization of matter and the evolution of biological macromolecules / M. Eigen. - Berlin; Helderberg; New York: Springer-Verlag, 1971. - 215 p.
23. Heywood B.R. Biomineralization: new directions in crystal science / B.R. Heywood // Microsc. Res. Tech. 1994. V. 27, N 50. P. 376-388.
24. Kawasaki T. Theory of chromatography of rigid molecules on hy-droxyapatite columns with small loads. V. Determination of the adsorption energy of the e-amino group of poly-L-lysine and the manner of adsorption of the molecule / T. Kawasaki // J. Chromatogr. 1978. V. 157. P. 7-42.
25. Kawasaki T. Theory of chromatography of rigid molecules on hy-droxyapatite columns with small loads. IV. Estimation of the adsorption energy of nucleoside polyphosphates / T. Kawasaki // J. Chroma-togr. 1978. V. 151. P. 95-112.
26. Kay M.I. Crystal structure of hydroxyapatite / M.I. Kay, R.A.Young, A.S. Posner // Nature. 1964. V. 204. P. 1050-1052.
27. Martin W. On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells / W. Martin, M. Russell // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. Jan. 29. 2003. V. 358, N 1429. P. 59-83; discuss. 83-85.
28. Miyashita T. Complementary DNA cloning and characterization of pearlin, a new class of matrix protein in the nacreous layer of oyster pearls / T. Miyashita, R. Takagi, M. Okushima, S. Nakano, H. Miyamoto, E. Nishikawa, A. Matsushiro // Mar. Biotechnol (N.Y.). 2000. V. 2, N 5. P. 409-418.
29. Mojizsis S.J. Origin of life from apatite dating? / S.J. Mojizsis, T.M. Harrison, G. Arrhenius, K.D. McKeegan, M. Grove // Nature. 1999. V. 400. P.127-128.
30. Moradian-Oldak J. Interactions between acidic matrix macromolecules and calcium phosphate ester crystals: relevance to carbonate apatite formation in biomineralization / J. Moradian-Oldak, F. Frolow, L. Addadi, S. Weiner // Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1992. V. 247, N 1318. P. 47-55.
31. Navrotsky A. Energetic clues to pathways to biomineralization: precursors, clusters, and nanoparticles / A. Navrotsky // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101, N 33. P. 12096-12101.
32. Olszta M.J. A new paradigm for biomineral formation: mineralization via an amorphous liquid-phase precursor / M.J. Olszta, D.J. Odom, E.P. Douglas, L.B. Gower // Connect Tissue Res. 2003. V. 44, suppl. 1. P.326-334.
33. Orgel L.E. Anticipating an RNA world, some past speculations on the origin of life: Where are they today? / L.E. Orgel, F.H.C. Crick // Federat. Proc. Federat. Amer. Soc. Exp. Biol. 1993. V. 7. P. 238-245.
34. Pokroy B. Anisotropic lattice distortions in biogenic aragonite / B. Pok-roy, J.P. Quintana, E.N. Caspi, A. Berner, E. Zolotoyabko // Nat. Mater. 2004. V. 3, N 12. P. 900-902.
35. Ponnamperuma C., Mack R. Nucleotide synthesis under possible primitive earth condisions / C. Ponnamperuma, R. Mack // Science. 1965. V. 148. P. 1221-1223.
36. Ramachandran G.N. Structure of collagen / G.N. Ramachandran, G. Kar-tha // Nature. 1955. V. 176, N 4482. P. 593-595.
37. Ramachandran G.N. Refinement of the structure of collagen / G.N. Ramachandran, V. Sasisekharan // Biochim. Biophys. Acta. 1965. V. 109. P. 314-316.
38. Ramachandran G.N. Molecular structure of polyglycine II /
G.N. Ramachandran // Biochim. Biophys. Acta. 1966. V. 112.
P. 168-170.
39. Ramachandran G.N. Stereochemistry of collagen / G.N. Ramachandran // Rev. Int. J. Pept. Protein Res. 1988. V. 31. P. 1-16.
40. Rich A. The molecular structure of collagen / A. Rich, F.H. Crick //
J. Mol. Biol. 1961. V. 3. P. 483-506.
41. Saenger W. Principles of nucleic acid structure / W. Saenger. - New York; Berlin; Heidelberg; Tokyo: Springer-Verlag, 1984. - 584 p.
42. Schwartz A.W. Prebiotic phosphorylation-nucleotide synthesis with apatite / A.W. Schwartz // Biochim. Biophys. Acta. 1972. V. 281. P. 477-480.
43. Sudarsanan K. Significant precision in crystal structural details: holly springs hydroxyapatite / K. Sudarsanan, R.A. Young // Acta. Crystal-logr. 1969. V. B25. P. 1534-1543.
44. Taves D.R. A structural basis for the transphosphorylation of nucleotides with hydroxyapatite / D.R. Taves, R.C. Reedy // Calcif. Tissue. Res. 1969. V. 3. P. 284-292.
45. Wang A.H-J. Molecular structure of a left-handed double helical DNA fragment of atomic resolution / A.H-J. Wang, G.J. Quigley, F.J. Kolpak, J.L. Craford, J.H. van Boom, G. van der Marel, A. Rich // Nature. 1979. V. 282. P. 680-686.
46. Wang A.H-J. Left-handed double helical DNA: variations in the backbone conformation / A.H-J. Wang, G.J. Quigley, F.J. Kolpak, G. van der Marel, J.H. van Boom, A. Rich // Science. 1981.V. 211. P. 171-176.
47. Wiesmann N.P. Aspects of Collagen Mineralization in Hard Tissue Formation / N.P. Wiesmann, U. Meyer, U. Plate, H.J. Hohling // Int. Rev. Cytol. 2005. V. 242. P. 121-156.
48. Zasedatelev A.S. Theory of one-dimensional adsorption. I. Adsorption of small molecules on a homopolymers / A.S. Zasedatelev, G.V. Gurskii, M.V. Vol’kenshtein // Mol. Biol. 1971. V. 5, N 2. P. 194-198.
© Костецкий Э.Я., 2008 г.
