2013.12.17. La protoĉelo el la provtubo The|proto-cell|from|the|test tube 2013.12.17. The proto-cell from the test tube

La protoĉelo el la provtubo The|proto-cell|from|the|test tube The proto-cell from the test tube

La nobelpremiito Jack Szostak volas ripeti en la laboratorio la ekeston de la vivo. The|Nobel Prize winner|Jack|Szostak|wants|to repeat|in|the|laboratory|the|emergence|of|the|life The Nobel laureate Jack Szostak wants to replicate the origin of life in the laboratory. Nun la kanada molekula biologo alproksimiĝis al tiu celo: Unuafoje li produktis en la laboratorio primitivajn ĉelojn - kun herediga materialo kiu multobligas sin mem. Now|the|Canadian|molecular|biologist|approached|to|that|goal|For the first time|he|produced|in|the|laboratory|primitive|cells|with|hereditary|material|which|multiplies|itself|self Now the Canadian molecular biologist has approached that goal: For the first time he produced primitive cells in the laboratory - with hereditary material that replicates itself.

Post kiam li estis ricevinta en la jaro 2009 la nobelpremion por siaj esploroj pri telomeroj, Jack Szostak direktiĝis al novaj sciencaj horizontoj: Li kaptis la grandan enigmon de la biologio: Kiel ekestis vivo sur la tero? After|when|he|was|received|in|the|year|the|Nobel Prize|for|his|research|on|telomeres|Jack|Szostak|turned|to|new|scientific|horizons|He|grasped|the|great|mystery|of|the|biology|How|arose|life|on|the|earth After receiving the Nobel Prize in 2009 for his research on telomeres, Jack Szostak turned to new scientific horizons: He tackled the great mystery of biology: How did life originate on Earth?

En la jaro 1967 la usona biologo Colin Pittendrigh deklaris ke "dum la venontaj 10 jaroj eblos produkti vivantan ĉelon en la laboratorio". In|the|year|the|American|biologist|Colin|Pittendrigh|declared|that|during|the|next|years|will be possible|to produce|living|cell|in|the|laboratory In the year 1967, the American biologist Colin Pittendrigh declared that "within the next 10 years it would be possible to produce a living cell in the laboratory." Tiu prognozo montriĝis evidente tro rapida. That|forecast|proved|obviously|too|fast That prediction turned out to be evidently too rapid. La cirkonstancoj komplikiĝis. The|circumstances|became complicated The circumstances became complicated. Ju pli konatiĝis pri la ĥemio de la protoĉeloj dum la sekvaj jaroj, des pli malproksimiĝis la celo ke iam eblos rekuiri la prasupon en la laboratorio. The more|more|became familiar|with|the|chemistry|of|the|protozoa|during|the|following|years|the more|more|moved away|the|goal|that|someday|will be possible|to recover|the|assumption|in|the|laboratory The more was learned about the chemistry of proto-cells in the following years, the further the goal of ever being able to recreate the ancestral cell in the laboratory receded.

Kiam Szostak eniris tiun esplorkampon almenaŭ estis klare: Verŝajne la DNA ne estis dekomence la herediga molekulo. When|Szostak|entered|that|research field|at least|was|clear|Probably|the|DNA|not|was|from the beginning|the|hereditary|molecule When Szostak entered that research field, it was at least clear: Probably DNA was not originally the hereditary molecule. Pli bonajn ŝancojn akiris la RNA, ĝi estas ĥemie reaktiva kaj povas - kiel oni scias de la 1980-aj jaroj - ne nur konservi genetikajn informojn, sed ankaŭ kiel katalizatoro direkti kaj akceli reagojn. More|favorable|chances|acquired|the|RNA|it|is|chemically|reactive|and|can|as|one|knows|from|the|1980s|years|not|only|preserve|genetic|information|but|also|as|catalyst|direct|and|accelerate|reactions The RNA has gained better chances; it is chemically reactive and can - as known since the 1980s - not only store genetic information but also act as a catalyst to direct and accelerate reactions. Szostak eltrovis ke RNA-konstruelementoj sub taŭgaj kondiĉoj algluiĝas al jam ekzistanta molekula ŝnuro kaj tiel produktas novan ŝnuron. Szostak|discovered|that|||under|suitable|conditions|attach|to|already|existing|molecular|strand|and|thus|produces|new|strand Szostak discovered that RNA building blocks, under suitable conditions, stick to an already existing molecular strand and thus produce a new strand. Io simila okazas ĉe la dividiĝo de ĉeloj en nia korpo. It|similar|happens|at|the|division|of|cells|in|our|body Something similar happens during the division of cells in our body. Ja en tiu kazo estas la DNA kiu estas kopiata, la procedo estas esence pli komplika kaj ne produktas tiom da difektoj, tamen validas ke kopioj estas produktataj en ambaŭ kazoj. Yes|in|that|case|is|the|DNA|which|is||the|process|is|essentially|more|complicated|and|not|produces|so many|of|defects|however|it holds true|that|copies|are|produced|in|both|cases In that case, it is the DNA that is copied; the process is essentially more complicated and does not produce as many defects, yet it holds true that copies are produced in both cases.

Kiu volas trovi eksplikon por la ekesto de vivo antaŭ 4 miliardoj da jaroj, tiu devas unue solvi la "Xerox"-problemon. Who|wants|to find|explanation|for|the|origin|of|life|before|billion|of|years|he|must|first|solve|the|Xerox|problem Anyone who wants to find an explanation for the emergence of life 4 billion years ago must first solve the "Xerox" problem. Ĉar herediga molekulo kiu ne estas kopiebla, estas sub praktika vido tute ne herediga molekulo. Because|hereditary|molecule|which|not|is|copyable|is|from|practical|perspective|completely|not|hereditary|molecule Because a hereditary molecule that is not replicable is, from a practical point of view, completely non-hereditary.

Post kiam Szostak estis solvinta tiun problemon almenaŭ iomete, li provis rekonstrui la sekvan aldonaĵon al la prasupo: Porcieton da selektado. After|when|Szostak|was|solved|that|problem|at least|a little|he|tried|to reconstruct|the|next|addition|to|the|presupposition|Portion|of|selection After Szostak had solved that problem at least somewhat, he tried to reconstruct the next addition to the primordial soup: a portion of selection. La natura selektado kiel antaŭeniganta forto de la evolucio certe jam efikis dum pratempoj. The|natural|selection|as|promoting|force|of|the|evolution|certainly|already|had affected|during|prehistoric times Natural selection as a promoting force of evolution has certainly already been effective during primordial times. La konkurado inter RNA-molekuloj funkcias nur tiam bone, se ili povas heredigi siajn ecojn ekskluzive al siaj idoj. The|competition|between|||functions|only|then|well|if|they|can|inherit|their|traits|exclusively|to|their|offspring The competition between RNA molecules only works well if they can exclusively pass on their traits to their offspring. Por tio necesas ĉelkovrumo. For|that|is necessary|cell phone For that, cell replication is necessary.

Grasacidoj taŭgas por tiu tasko. Fatty acids|are suitable|for|that|task Fatty acids are suitable for this task. Ili formas en akvo globformajn estaĵojn, kiuj dividiĝas spontane. They|form|in|water|spherical|entities|which|divide|spontaneously They form spherical entities in water that divide spontaneously. Tiuj veziketoj eble naĝis kvazaŭ kiel mikroskopaj grasokuloj en la prasupo kaj formis kune kun enmigrintaj RNA-molekuloj la unuan protoĉelon. Those|vesicles|perhaps|swam|almost|like|microscopic|fat droplets|in|the|primordial soup|and|formed|together|with|immigrating|||the|first|proto-cell These vesicles may have floated like microscopic fat globules in the primordial soup and together with immigrant RNA molecules formed the first proto-cell.

La ideo estas simpla, sed tute malfacila estas la realigo en la laboratorio. The|idea|is|simple|but|totally|difficult|is|the|realization|in|the|laboratory The idea is simple, but the realization in the laboratory is quite difficult. La recepto de Szostak pri la RNA nome liveris la deziratajn rezultojn nur tiam, kiam li aldonis al molekula miksaĵo magneziajn jonojn. The|recipe|of|Szostak|about|the|RNA|namely|delivered|the|desired|results|only|then|when|he|added|to|molecular|mixture|magnesium|ions Szostak's recipe for RNA only delivered the desired results when he added magnesium ions to the molecular mixture. Magnezio ebligas kopiojn de RNA, sed tio havas altan prezon. Magnesium|enables|copies|of|RNA|but|that|has|high|cost Magnesium allows copies of RNA, but this comes at a high cost. Ĉar la jono havas detruan influon sur la stabilecon de la grasacidaj membranoj. Because|the|ion|has|destructive|influence|on|the|stability|of|the|fatty acid| Because the ion has a destructive influence on the stability of fatty acid membranes.

Eblis rekonstrui aŭ la ĉelenhavon aŭ la ĉelkovrumon, ambaŭ ne ŝajnis esti ricevebla por la rekonstruado de la protoĉelo. It was possible|to reconstruct|either|the|cell content|or|the|cell wall|both|not|seemed|to be|receivable|for|the|reconstruction|of|the|proto-cell It was possible to reconstruct either the cell content or the cell membrane, neither of which seemed to be suitable for the reconstruction of the proto-cell. Sed asistantino trovis mirinde simplan solvon: Citrato (salo de la citracido) protektas la membranojn. But|assistant|found|wonderfully|simple|solution|Citrate|(salt|of|the|citric acid)|protects|the|membranes But the assistant found a surprisingly simple solution: Citrate (salt of citric acid) protects the membranes. La substanco cirkaŭvolvas la magnezion kvazaŭ kiel mano tenisan pilkon kaj tiel forprenas la danĝerecon de la jono. The|substance|surrounds|the|magnesium|as if|like|hand|tennis|ball|and|thus|removes|the|danger|of|the|ion The substance wraps around the magnesium as if a hand were holding a tennis ball, thus removing the danger of the ion. La pozitiva efiko de la magnezio al la RNA aliflanke restas. The|positive|effect|of|the|magnesium|to|the|RNA|on the other hand|remains The positive effect of magnesium on RNA, on the other hand, remains. La problemo estis solvita. The|problem|was|solved The problem has been solved.

Ke ĝuste citrato ebligas la stabilecon de la ĉelmembranoj, tio estas bona novaĵo por ĥemiistoj. That|exactly|citrate|enables|the|stability|of|the|cell membranes|that|is|good|news|for|chemists That citrate precisely enables the stability of cell membranes is good news for chemists. Ĉar la molekulo ludas centran rolon ankaŭ ĉe la spirado de ĉeloj de bestoj kaj plantoj - kaj do tute eblas ke temas pri ĥemia fosilio kiu persistis en ĉeloj de praepokoj ĝis hodiaŭ. Because|the|molecule|plays|central|role|also|in|the|respiration|of|cells|of|animals|and|plants|and|so|completely|possible|that|it is about|about|chemical|fossil|which|persisted|in|cells|of|ancestors|until|today Since the molecule plays a central role also in the respiration of animal and plant cells - and so it is entirely possible that it is a chemical fossil that has persisted in cells from ancient times to today.

Certe estas ankoraŭ multaj neresponditaj demandoj. Surely|are|still||unanswered|questions Certainly, there are still many unanswered questions. Szostak uzis por siaj eksperimentoj ĥemie stimulitajn RNA-konstruerojn kies natura estiĝo restas neklarigitaj ĝis hodiaŭ. Szostak|used|for|his|experiments|chemically|stimulated|||whose|natural|emergence|remains|unexplained|until|today Szostak used chemically stimulated RNA builders for his experiments, the natural emergence of which remains unexplained to this day. En strikta senco oni ne rajtus doni RNA-ŝnurojn en la reagan solvaĵon sen scii kiel tiuj ŝnuroj povas formiĝi spontane - sen la helpanta mano de la sciencisto. In|strict|sense|one|not|should|to give|||in|the|reagent|solution|without|knowing|how|those|strands|can|to form|spontaneously|without|the|helping|hand|of|the|scientist In a strict sense, one should not introduce RNA strands into the reaction solution without knowing how those strands can form spontaneously - without the helping hand of the scientist.

Sed Szostak estas optimisma ke eblos solvi la restantajn problemojn. But|Szostak|is|optimistic|that|will be able|to solve|the|remaining|problems But Szostak is optimistic that it will be possible to solve the remaining problems. Kolego diris ke Szostak havas bonan nazon por ekscii kiel eblas progresi. The colleague|said|that|Szostak|has|good|idea|to|find out|how|is possible|to progress A colleague said that Szostak has a good nose for figuring out how to make progress.