জীবনের আর্কিটেকচার

লিঙ্কের টেবিল

বিমূর্ত এবং ভূমিকা

পার্ট I. জীবনের একটি সংজ্ঞা

দ্বিতীয় খণ্ড। প্রথম অলৌকিক ঘটনা: জীবনের উত্থান একটি প্রত্যাশিত পর্যায় পরিবর্তন - TAP এবং RAF।

তৃতীয় খণ্ড। দ্বিতীয় অলৌকিক ঘটনা: জীবজগতের বিবর্তন হল একটি প্রচারমূলক, অ-নির্মাণযোগ্য নির্মাণ, একটি আনুষঙ্গিক কর্তন নয়। কোন আইন নেই। বিবর্তন চির সৃজনশীল

পার্ট IV। নতুন পর্যবেক্ষণ এবং পরীক্ষা: মহাজাগতিক জীবন আছে কি?

উপসংহার এবং স্বীকৃতি

পরিসংখ্যান এবং রেফারেন্স

পার্ট I. জীবনের একটি সংজ্ঞা

জীবনের কোনো সংজ্ঞা আমাদের কাছে একমত নেই। আমরা এখানে নিম্নলিখিতগুলির দিকে বিনির্মাণ করি: জীবন একটি অ-ভারসাম্যহীন, স্ব-পুনরুৎপাদনকারী রাসায়নিক বিক্রিয়া পদ্ধতি যা অর্জন করে: i. সমষ্টিগত অটোক্যাটালাইসিস, ii. সীমাবদ্ধতা বন্ধ, iii. স্থানিক বন্ধ; iv যেমন, জীবন্ত সত্তা হল কান্তিয়ান হোলস। আমরা নীচে এই ধারণাগুলি ব্যাখ্যা করি।

সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালিটিক সেট

একটি সমষ্টিগতভাবে স্বয়ংক্রিয়-ক্যাটালিটিক সেট, CAS হল একটি উন্মুক্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া সিস্টেম যা বহির্মুখী আণবিক এবং শক্তিশালী বিল্ডিং ব্লক দিয়ে খাওয়ানো হয়, যার বৈশিষ্ট্য থাকে যে সেটের প্রতিটি অণু গঠনের শেষ রাসায়নিক বিক্রিয়া ধাপটি সেটের অন্তত একটি অণু বা একটি দ্বারা অনুঘটক হয়। খাদ্য সেটে অণু। চিত্র 1a একটি সাধারণ উদাহরণ দেখায়, (2)। চিত্র 1b একটি আরও জটিল উদাহরণ দেখায় (3)।

পলিনিউক্লিওটাইডের প্রতিলিপি তৈরির টেমপ্লেটের উপর ভিত্তি করে জীবন হওয়া উচিত এই ধারণাটি প্রায় 50 বছর ধরে জীবনক্ষেত্রের উৎপত্তিতে প্রাধান্য পেয়েছে (4,5)। তবুও একটি "নগ্ন প্রতিলিপিকারী আরএনএ জিন" এর প্রতিলিপি এখনও অর্জন করা যায়নি, (6)। তবুও, এই লক্ষ্য অর্জন করা যেতে পারে।

একটি টেমপ্লেট প্রতিলিপি ডবল স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ সিকোয়েন্সের পরিচিত ধারণাটি একটি সমষ্টিগতভাবে স্বয়ংক্রিয় সংকলন সেটের একটি নির্দিষ্ট উদাহরণ। প্রতিটি স্ট্র্যান্ড অন্য স্ট্র্যান্ডের সংশ্লেষণের জন্য একটি টেমপ্লেট অনুঘটক। যাইহোক, যৌথ অটোক্যাটালাইসিসের ধারণাটি আরও বিস্তৃত।

একটি প্রতিলিপিকারী RNA ক্রম-এর আশার বিপরীতে, DNA, RNA এবং পেপটাইডের সমষ্টিগতভাবে স্বয়ংক্রিয়-ক্যাটালিটিক সেট তৈরি করা হয়েছে। প্রথম, একটি ডিএনএ সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালিটিক সেট, জি ভন কিড্রোস্কি, (7) দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। এন. লেহম্যান এবং সহকর্মীরা (8) দ্বারা একটি RNA সম্মিলিতভাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সংকলন করা হয়েছিল। এই সেটটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে স্বতঃস্ফূর্তভাবে এর বিল্ডিং ব্লকগুলি দিয়ে সংগঠিত হয়। G. Ashkenasy, (9) দ্বারা নির্মিত নয়টি পেপটাইডের একটি সম্মিলিত স্বয়ংক্রিয় সংকলন চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। লিপিডের অটোক্যাটালিটিক সেটও বিবেচনা করা হয়েছে, (10)।

এই ফলাফল মৌলিক গুরুত্ব. স্ব-প্রজনন খোলা রাসায়নিক বিক্রিয়া সিস্টেম তৈরি করা হয়।

অত্যাশ্চর্য প্রমাণ এখন 6700টি প্রোক্যারিওটে, চিত্র 3, (11,12) তে কোন DNA, RNA, বা পেপটাইড পলিমার নেই এমন ছোট অণুর সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালাইটিক সেটের উপস্থিতি প্রদর্শন করে। এই ছোট অণু স্ব-পুনরুৎপাদনকারী সেটগুলিতে শত শত থেকে কয়েক হাজার ছোট অণু এবং তাদের মধ্যে প্রতিক্রিয়া থাকে। এই অটোক্যাটালিটিক সেটগুলি বেশ কয়েকটি অ্যামিনো অ্যাসিড এবং এটিপি সংশ্লেষণ করে। সেট গণনা করা হয়. এটা দেখানো অবশেষ যে তারা ভিট্রো মধ্যে পুনরুত্পাদন.

সমস্ত 6700 প্রোকারিওটে সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালিটিক সেটের ছোট অণুর উপস্থিতি দৃঢ়ভাবে পরামর্শ দেয় যে মহাবিশ্বে স্ব-প্রজনন করতে সক্ষম প্রথম রাসায়নিক সিস্টেমগুলি অবিকল এই ধরনের সেট ছিল। আমরা নীচে দেখাই যে এই ধরনের সেটের উত্থান প্রত্যাশিত।

ক্ষুদ্র অণু অটোক্যাটালিটিক সেটের সনাক্তকরণ জীবনের উৎপত্তিতে পলিনিউক্লিওটাইডের প্রতিলিপি টেমপ্লেটের প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কিত চলমান বিতর্কের উপর নির্ভর করে। এই ধরনের একটি "নগ্ন আরএনএ জিন" এর নিজস্ব বিল্ডিং ব্লক তৈরি এবং বজায় রাখার জন্য একটি সংযুক্ত বিপাককে অনুঘটক করার জন্য আরএনএ ক্রমগুলিকে বিবর্তিত করতে হবে। যাইহোক, কেন এই ধরনের সংযুক্ত বিপাক নিজেই সম্মিলিতভাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সংঘটিত হবে তার কোন কারণ নেই। এই বিবেচনা আত্মবিশ্বাস বাড়ায় যে আণবিক প্রজননের উৎপত্তি হয়েছিল ছোট অণুর উত্থানের মাধ্যমে সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালিটিক সেট।

জীবন: কান্তিয়ান হোলস, ক্যাটালিটিক ক্লোজার, সীমাবদ্ধতা বন্ধ, স্থানিক বন্ধ

কান্তিয়ান হোলস

1790-এর দশকে, দার্শনিক ইমানুয়েল কান্ট একটি মৌলিক ধারণার প্রবর্তন করেন: একটি সংগঠিত সত্তার এমন সম্পত্তি রয়েছে যা অংশগুলির জন্য এবং সমগ্রের মাধ্যমে বিদ্যমান, (13)। কান্টের অন্তর্দৃষ্টি 230 বছর ধরে সুপ্ত ছিল। সমস্ত জীবই কান্তিয়ান হোলস যা তাদের অংশগুলির জন্য এবং এর মাধ্যমে বিদ্যমান। আপনি একজন কান্তিয়ান পুরো। আপনি আপনার অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ - হার্ট, লিভার, কিডনি, ফুসফুস, মস্তিষ্কের মাধ্যমে বিদ্যমান। আপনার অংশ আপনার মাধ্যমে বিদ্যমান, সমগ্র. আপনি পুনরুত্পাদন, এবং আপনার সন্তানদের আপনার অংশ উত্তরাধিকারী.

সমস্ত জীবন্ত প্রাণীই কান্তিয়ান হোলস। এর মধ্যে সন্দেহভাজন শ্রেণীর ভাইরাস রয়েছে। কোষের পরিবেশের অভ্যন্তরে, ভাইরাসগুলি হল কান্টিয়ান হোলস যা পুনরুত্পাদন করে। ভাইরাসের অংশ, কোষের প্রেক্ষাপটে, ভাইরাসের অংশগুলির একাধিক কপি তৈরি করে যা পরিপক্ক ভাইরাস সমগ্রের মধ্যে স্ব-একত্রিত হয়। এটি আগ্রহের বিষয় যে একটি কান্তিয়ান হোল সহ জীবনের সংজ্ঞা ভাইরাসকে জীবিত হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে।

কান্তিয়ান হোলস হল গতিশীল শারীরিক সিস্টেমের একটি বিশেষ শ্রেণী। একটি স্ফটিক একটি কান্তিয়ান সমগ্র নয়. স্ফটিকের পরমাণু স্ফটিকের অংশ না হয়েও থাকতে পারে। একটি ইট একটি কান্তিয়ান সমগ্র নয়. একটি কোষ হল একটি কান্তিয়ান হোল।

অনুঘটক বন্ধ

একটি সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালিটিক সেট, যেমন চিত্র 2-এ 9-পেপটাইড সেট, ক্যাটালিটিক ক্লোজার অর্জন করে। সিস্টেমের প্রতিটি প্রতিক্রিয়া সিস্টেমের অন্তত একটি অণু দ্বারা অনুঘটক হয়। সমস্ত জীবন্ত কোষ অনুঘটক বন্ধ অর্জন করে। একটি জীবন্ত কোষের কোন অণু তার নিজস্ব গঠনকে অনুঘটক করে না। একটি জীবন্ত কোষে সেট অণুগুলি, একটি সম্পূর্ণ, কোষের পুনরুত্পাদন করার সাথে সাথে অনুঘটক বন্ধ হয়ে যায়, (14,15,16)।

ক্যাটালিটিক ক্লোজার অর্জনকারী সিস্টেমগুলিও কান্তিয়ান হোলস। চিত্র 2-এ 9-পেপটাইড সমষ্টিগতভাবে অটোক্যাটালাইটিক সেটের প্রতিটি পেপটাইড একটি অংশ যা নয়টি পেপটাইডের পুরো সেটের জন্য এবং এর মাধ্যমে বিদ্যমান যার পারস্পরিক অনুঘটক সমস্ত অংশকে অস্তিত্বে সক্ষম করে।

সীমাবদ্ধতা বন্ধ

সমস্ত 6700 প্রোক্যারিওটে পাওয়া যায় এমন একটি ছোট অণু সমষ্টিগতভাবে স্বয়ংক্রিয় সংকলন সহ জীবিত কোষগুলি একটি নতুন স্বীকৃত এবং গভীর সম্পত্তি অর্জন করে: সীমাবদ্ধতা বন্ধ, (17)। থার্মোডাইনামিক কাজ হল শক্তির সীমাবদ্ধ মুক্তির কয়েক ডিগ্রি স্বাধীনতা, (18)। একটি উদাহরণ হল একটি কামান যার গোড়ায় পাউডার রয়েছে এবং পাউডারের পাশে একটি কামানের গোলা রয়েছে। যখন শক্তি বিস্ফোরিত হয়, তখন কামান, যা একটি সীমানা শর্ত এবং একটি সীমাবদ্ধতা উভয়ই, কামানের বোরের নীচে কামানের গোলাকে বিস্ফোরণে শক্তির মুক্তিকে বাধা দেয়। থার্মোডাইনামিক কাজ করা হয় কামানের বলে। অতএব, একটি ভারসাম্যহীন প্রক্রিয়ায় শক্তির মুক্তির উপর সীমাবদ্ধতার অনুপস্থিতিতে, কোন তাপগতিগত কাজ করা যাবে না, (19)।

সীমানা শর্ত কোথা থেকে এসেছে তা নিউটন আমাদের বলেন না। উদাহরণে কামান হল সীমানা শর্ত। কিন্তু কামান এল কোথা থেকে? সমালোচনামূলক উত্তর হল কামানটিকে একত্রিত করার জন্য থার্মোডাইনামিক কাজের প্রয়োজন ছিল। আমরা উপসংহারে আসতে পারি: কোন ধ্রুবক, কোন কাজ নেই। কিন্তু প্রাসঙ্গিক সীমাবদ্ধতা তৈরি করতে প্রায়ই কাজ লাগে। তাই: কোন বাধা নেই, কোন কাজ নেই। কোন কাজ নেই, কোন বাধা নেই। এই কর্ম-সীমাবদ্ধতা চক্র একটি নতুন সমস্যা, (19)।

Maël Montevil এবং Matteo Mossio 2015 সালে প্রথম সংজ্ঞায়িত সীমাবদ্ধতা বন্ধ, (17):

তিনটি অ-ভারসাম্য প্রক্রিয়া সহ একটি সিস্টেম বিবেচনা করুন, 1, 2, এবং 3। তিনটি সীমাবদ্ধতা বিবেচনা করুন, A, B, এবং C। একটি B গঠনের জন্য A কে প্রক্রিয়া 1 এ শক্তির মুক্তিকে সীমাবদ্ধ করতে দিন। B কে শক্তির মুক্তিকে বাধা দিতে দিন একটি সি নির্মাণের জন্য 2 প্রক্রিয়ায়। একটি A নির্মাণের জন্য C প্রক্রিয়া 3-এ শক্তির প্রকাশকে বাধা দেয় (চিত্র 1a, 1b এবং 2 দেখুন)।

উপরের সিস্টেমটি একটি উল্লেখযোগ্য সম্পত্তি অর্জন করে: সীমাবদ্ধতা বন্ধ। সীমাবদ্ধতার সেট, এখানে A, B, এবং C, প্রক্রিয়াগুলির একটি সেটের শক্তির মুক্তিকে সীমাবদ্ধ করে, এখানে 1, 2 এবং 3, স্বাধীনতার কয়েকটি ডিগ্রির মধ্যে যা তাই থার্মোডাইনামিক কাজগুলি একই সীমাবদ্ধতার সেট তৈরি করে, A, B, এবং C! এই সিস্টেমটি আক্ষরিক অর্থেই থার্মোডাইনামিক কাজ করে যা একই সীমানা শর্ত তৈরি করে এমন শক্তির মুক্তির উপর তার নিজস্ব সীমানা অবস্থার সীমাবদ্ধতা তৈরি করে নিজেকে তৈরি করে।

সীমাবদ্ধতা বন্ধ একটি সম্পূর্ণ নতুন ধারণা. আমরা আমাদের অটোমোবাইল নির্মাণ. একটি অটোমোবাইল হল অংশগুলির একটি বিস্তৃত বিন্যাস যা অন্যান্য অংশের উপর আঘাত করা অংশগুলির শক্তির মুক্তিকে বাধা দেয়। গ্যাস বিস্ফোরিত হয়, পিস্টন চলে যায়, চাকা ঘুরে যায়। কিন্তু অটোমোবাইলগুলি শক্তির মুক্তিতে তাদের নিজস্ব সীমানা শর্তের সীমাবদ্ধতা তৈরি করে না।

সমস্ত সম্মিলিতভাবে অটোক্যাটালিটিক আণবিক প্রতিক্রিয়া সিস্টেম অনুঘটক বন্ধ এবং সীমাবদ্ধতা উভয়ই অর্জন করে। সবই কান্তিয়ান হোলস। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র 2-এ 9-পেপটাইড সম্মিলিতভাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সেট করা হয়েছে, প্রতিটি পেপটাইড পরবর্তী পেপটাইডের দুটি খণ্ডকে আবদ্ধ করে লিগেস হিসাবে কাজ করে। দুটি খণ্ডকে অভিমুখী করে, একটি লিগেস হিসাবে পেপটাইড পরবর্তী পেপটাইডের একটি দ্বিতীয় অনুলিপি তৈরি করতে দুটি খণ্ডের বন্ধনের সক্রিয়করণ বাধাকে কমিয়ে দেয়। একটি পেপটাইড বন্ধন তৈরি হওয়ার সাথে সাথে পরবর্তী পেপটাইড তৈরি করতে থার্মোডাইনামিক কাজ করা হয়। কারণ এটি এই সম্মিলিতভাবে স্বয়ংক্রিয়-ক্যাটালাইটিক পেপটাইড সিস্টেমের সমস্ত প্রতিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সত্য, সিস্টেমটি - সম্পূর্ণরূপে - অনুঘটক বন্ধ এবং সীমাবদ্ধতা উভয়ই অর্জন করে। সিস্টেম নিজেই তৈরি করে। এবং সিস্টেমটিও একটি কান্তিয়ান হোল।

এটা গভীর গুরুত্বের যে সমস্ত জীবিত কোষ সীমাবদ্ধতা বন্ধ অর্জন করে। কোষগুলি শক্তির মুক্তির উপর খুব সীমানা শর্ত তৈরি করে যা একই সীমানা শর্ত তৈরি করে। কোষ নিজেদের তৈরি করে। কম্পিউটার এবং লোকোমোটিভগুলি নিজেদের তৈরি করে না।

পুনরুত্পাদনকারী কোষগুলি মৌলিকভাবে ভন নিউম্যানের স্ব-পুনরুত্পাদনকারী অটোমেটা নয়, (20)। এগুলি একটি "ইউনিভার্সাল কনস্ট্রাক্টর" এর উপর ভিত্তি করে তৈরি। নির্দিষ্ট কিছু নির্মাণ করতে, ইউনিভার্সাল কনস্ট্রাক্টরের নির্দিষ্ট "নির্দেশাবলী" প্রয়োজন। এগুলি ইউনিভার্সাল কনস্ট্রাক্টরের ভিতরে স্থাপিত একটি ফিজিক্যাল সিস্টেমে এনকোড করা হয়। শারীরিকভাবে মূর্ত নির্দেশাবলী দ্বৈত ভূমিকা পালন করে: এগুলি ইউনিভার্সাল কনস্ট্রাক্টরের একটি অনুলিপি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যেখানে ভৌত নির্দেশাবলীর একটি প্রকৃত অনুলিপি তৈরি করা হয় এবং তারপর ঢোকানো হয়। ভৌত নির্দেশাবলীর দ্বৈত ভূমিকা সঠিকভাবে সফ্টওয়্যার এবং হার্ডওয়্যারের মধ্যে পার্থক্য গঠন করে। তীক্ষ্ণ বিপরীতে, একটি জীবন্ত কোষ, অনুঘটক এবং সীমাবদ্ধতা বন্ধের মাধ্যমে, বিশেষভাবে নিজেকে তৈরি করে। একটি সেল একটি সার্বজনীন কনস্ট্রাক্টর নয় যার জন্য আলাদা নির্দেশের প্রয়োজন হয়। চিত্র 2-এ স্ব-পুনরুত্পাদনকারী 9-পেপটাইড সেটের কোনো পৃথকযোগ্য "নির্দেশনা" নেই যা এটির গঠনকে এনকোড করে। এখানে সফ্টওয়্যার এবং হার্ডওয়্যারের ধারণা অকার্যকর।

পল ডেভিস, (21), উল্লেখ করেছেন যে, একটি জীবন্ত কোষের প্রেক্ষাপটে, ট্রান্সক্রিপশন এবং অনুবাদ যন্ত্রের সাথে জিনগুলি আসলে, সমস্ত সম্ভাব্য এনকোডেড পলিপেপটাইডের জন্য একটি সর্বজনীন কনস্ট্রাক্টর। জিনগুলিকে নির্দেশের একটি সেট হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। যাইহোক, যে জীবন্ত কোষে জিনগুলি অবস্থিত তা নিজেই একটি সর্বজনীন কনস্ট্রাক্টর নয়। এটি বিশেষভাবে নিজেই গঠন করে। যদি এর কয়েক হাজার জিনের প্রত্যেকটি একটি এলোমেলো ডিএনএ সিকোয়েন্স দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যা কিছু এলোমেলো পলিপেপটাইড এনকোড করে, এই অভিনব প্রোটিনগুলিকে সংশ্লেষণকারী কোষটি প্রায় নিশ্চিতভাবে ধ্বংস হয়ে যাবে।

জীবন্ত প্রাণীরা বিবর্তিত হয়ে নেস্টেড কান্টিয়ান হোলস গঠন করেছে। একটি প্রোকারিওট হল একটি প্রথম অর্ডার কান্তিয়ান হোল। একটি ইউক্যারিওটিক কোষ, মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ক্লোরোপ্লাস্ট সহ একটি সিম্বিয়নট, (22, 23), একটি দ্বিতীয় ক্রম কান্টিয়ান হোল যার মধ্যে প্রথম ক্রম কান্টিয়ান হোলস রয়েছে। একটি বহুকোষী জীব হল একটি তৃতীয় ক্রম কান্টিয়ান হোল যাতে দ্বিতীয় ক্রম এবং প্রথম ক্রম কান্টিয়ান হোলস থাকে।