Acknowledgments
I thank Prof. Pugsley for valuable suggestions regarding
this communication, and in particular for pointing out that life
may have emerged more than once from biotic soups left
behind by previous life-forms. I thank MCP Inc. for support.
Appendix.
In order to design meaningful experiments with biotic
soups, a broad spectrum of expertise in biochemistry and
bacteriology is needed; some preparatory questions, observations
and suggestions are listed below.
A. Questions related to laboratory protocols to disassemble
bacterial cells
1. Which bacterial populations to select (species, strains,
metabolic life-styles, etc.): ‘minimal’ gene and physical
size, L-forms, thermophiles, photon-dependent autotrophs?
Non-oxygen respiring cyanobacteria may provide
the most suitable model in relation to the origin and
emergence of life, being able to grow without complex
organic molecules, and being naturally transformable.
Mycoplasma [5] and L-forms are suitable from physicochemical
and evolutionary standpoints because the cell
wall was a later evolutionary invention that solidified the
persistence of cellular life [4]. Also, biotic soups prepared
from populations of Deinococcus radiodurans and related
species could prove suitable from the point of their unique
proteomes (including proteins that ‘manage’ DNA activities,
such as replication, transcription, packaging into a
small volume, repair, etc.); such proteomes impart survivability
under multiple extreme conditions, e.g. high
energy radiation under low water activities [1,8].
2. Which nutritional medium to select or design? Making this
choice is closely related to the above question; some
minimal medium would be the most suitable from the
standpoint of the historical origin of life research, though
not necessarily if the goal is to find optimal physicochemical
conditions for living states to emerge and evolve.
3. How to terminate a living bacterial population? A method
needs to be designed in which no ‘unnatural’ chemicals,
such as surfactants, solvents or enzymes are added;
physical means are preferred, such as the lack of specific
nutrients, a mild hypo osmotic shock, various degrees of
sonication, and different rates of freezing in a variety of
nutrient media of different water activities, and any combinations
of such physical approaches; the goal is to
impart the least ‘unrepairable’ damage to the proteome
and to the nucleoids.
4. At which point in the growth curve to ‘kill’? Mid-point
exponential, early on in the population growth with
sufficient ‘food’ left over, or a stationary stage? What
would be the assay to make sure that the biotic soup is
‘really dead’? [3,7]. (An aside: would we conclude that a
biotic soup was ‘alive’, if a virus or phage was to multiply
in it under cycling temperature conditions?) Or would the
‘organism’ be then represented by the sum of the virus
progeny and the biotic soup? How can we define a minimal
genome and physical size for a life to exist, bearing
in mind that as the genome gets smaller (simpler), the
nutrients must become more molecularly diverse (complex)
because the smaller genome cannot biosynthesize
them? The biotic soup experiments will thus also touch
upon the issue of ‘defining life’ [5,12,13], at least
operationally.
5. What would be the supra-macromolecular composition of
the biotic soup? There will be ribosomes, plasmids and
partly broken nucleoids with partly attached broken
membranes, or cell envelopes; controlled ‘termination of
life’ protocols may have to be defined, e.g. careful
handling of nucleoids [15], in order to vary the supramacromolecular
nature of the components.
B. Questions related to protocols to recover living states
1. What would be the starting volume fraction of all biomolecules
and biomacromolecules? We could start with a
very dilute system as in in vitro biochemistry or with a
very crowded (in vivo range of crowdedness) or even with
a supercrowded system; this will partly depend on lysing
methods and other assay methods. Thus the ‘biotic soup’
could be energized in an open evaporating system in order
to bring it to the emergent crowding transition of about
25% volume fraction of biomacromolecules; or it could be
energized supercrowded at, say, 75% volume fraction,
while adding judiciously water and nutrients; alternatively,
if the final system is in the range of in vivo volume fractions
(20e50%), then a closed system with constant volume
fraction might be in order.
2. How to design a reactor with an ‘evolving growing biotic
soup’? How to synchronize feeding regimes of nutrients
with cooling/heating cycles, water activities and light (if
photosynthesizing systems are considered)? How to
determine biochemical conversions (the ‘growth of the
biotic soup’) and define operationally a living state? New
designs of bioreactors are needed, possibly derived from
research grade biofilm reactors [6]: they must handle
crowded growing biofilms with sol/gel transitions, supplied
with nutrients under cyclic temperature gradients. It
is expected, based on the fouling of industrial reactors that
biotic soups will start growing at the heat transfer surfaces,
the chemistry of which may also play a role in setting up
an evolving biotic soup system.
3. How would the spatiotemporal structuring of such a biotic
soup depend on the frequency and amplitude of temperature
cycles? These choices will have to be made in the
light of the biochemical suitability of bacterial species to withstand large temperature changes without denaturing
the functional conformations of key biomacromolecules;
thermophilic non-oxygen respiring cyanobacteria may be
a suitable choice here (thermally stable enzymes are used
in PCR protocols), or the species of the genus
Deinococcus.
4. How could we detect the formation of transient supramacromolecular
structures, and membranes with integral
proteins, and their biochemical activity? How could we
monitor the structural state of the chromosome, and its
replicating activity? Possibly radio-labeled nutrients?
5. What effects could be observed by increasing the ATP/
ADP ratio artificially? Perhaps high initial ATP/ADP ratio
could ‘jump-start’ transient reaction loops, when the biotic
soup enters the ‘emergent’ level of biomacromolecular
crowding.
6. What would be the criteria to distinguish between the alive
(and living) and the sick, injured or comatose? Between
the dormant, the non-culturable, and the ‘really dead’? Not
an easy experimental question, as the debate about the
viability and non-culturability of many kinds of bacterial
species continues [2,3,7,9,10,11,14]. Thus the biotic soup
experiments will help to understand also the physicochemical
nature of bacterial life and death.
ตอบฉันขอขอบคุณศาสตราจารย์ Pugsley สำหรับคำแนะนำที่มีคุณค่าเกี่ยวกับสื่อสาร และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการชี้ให้เห็นว่าชีวิตอาจมีเกิดขึ้นมากกว่าหนึ่งครั้งจากซุป biotic ซ้ายด้านหลัง โดยก่อนหน้านี้ชีวิตแบบฟอร์ม ขอบคุณ MCP Inc. สำหรับการสนับสนุนภาคผนวกการออกแบบการทดลองที่มีความหมายกับ bioticซุป สเปกตรัมกว้างของความเชี่ยวชาญในวิชาชีวเคมี และbacteriology จำเป็น คำถามเตรียม สังเกตและคำแนะนำจะแสดงด้านล่างA. คำถามที่เกี่ยวข้องกับโพรโทคอลการปฏิบัติเพื่อแยกชิ้นส่วนเซลล์แบคทีเรีย1. ซึ่งประชากรแบคทีเรียต้อง (พันธุ์ สายพันธุ์เผาผลาญ life-styles ฯลฯ): ยีน 'น้อย' และทางกายภาพขนาด L-ฟอร์ม thermophiles, autotrophs ขึ้นอยู่กับเราหรือไม่Cyanobacteria respiring ออกซิเจนไม่อาจให้รูปแบบเหมาะสมที่สุดเกี่ยวกับจุดเริ่มต้น และเกิดขึ้นของชีวิต ความสามารถในการเจริญเติบโตโดยไม่ซับซ้อนโมเลกุลอินทรีย์ และการ transformable ตามธรรมชาติMycoplasma [5] และแบบฟอร์ม L เหมาะจาก physicochemicalและ standpoints วิวัฒนาการเนื่องจากเซลล์ผนังถูกที่ต่อมาวิวัฒนาการประดิษฐ์ที่แข็งตัวการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเซล [4] ยัง biotic ซุปเตรียมไว้จากประชากร Deinococcus radiodurans และที่เกี่ยวข้องชนิดสามารถพิสูจน์เหมาะสมจากจุดของตนเฉพาะproteomes (รวมถึงโปรตีนที่ 'จัดการ' กิจกรรมดีเอ็นเอเช่นการจำลองแบบ transcription บรรจุเข้าไปในตัวเสียงเล็ก ซ่อมแซม ฯลฯ); ดันสอน proteomes ดังกล่าวภายใต้หลายสภาวะ เช่นสูงรังสีพลังงานภายใต้กิจกรรมต่ำน้ำ [1, 8]2. ที่กลางทางโภชนาการเพื่อเลือก หรือออกแบบ ทำให้ที่นี่เลือกอย่างใกล้ชิดเกี่ยวข้องกับคำถามข้างต้น บางกลางน้อยที่สุดจะเป็นการเหมาะสมที่สุดจากการมองจุดเริ่มต้นประวัติศาสตร์ของชีวิตวิจัย แม้ว่าไม่จำเป็นถ้าเป้าหมายคือการ ค้นหาสูงสุด physicochemicalเงื่อนไขสำหรับอเมริกาชีวิตการเกิด และวิวัฒนาการ3. วิธีการสิ้นสุดชีวิตประชากรแบคทีเรียหรือไม่ วิธีการต้องออกแบบในที่ไม่ 'ธรรมชาติ' เคมีเช่น surfactants หรือสารทำละลาย หรือเอนไซม์เพิ่มวิธีทางกายภาพเป็นที่ต้องการ เช่นการขาดของเฉพาะสารอาหาร hypo ภูมิอ่อนออสโมติกช็อต องศาต่าง ๆ ของsonication และอัตราการแช่แข็งในหลากหลายแตกต่างกันสื่อกิจกรรมทางน้ำต่าง ๆ และการรวมธาตุอาหารของแนวทางดังกล่าวมีอยู่จริง เป้าหมายคือการสอนอย่างน้อย 'unrepairable' ความเสียหาย proteomeและ nucleoids4. ณจุดใดในเส้นโค้งการเจริญเติบโตเพื่อ 'ฆ่า' จุดกลางเนน นำพาในการเติบโตของประชากรด้วยพอ 'อาหารเหลือ หรือเครื่องเขียนขั้น อะไรนะจะทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่า ซุป biotic'ตาย' [3,7] . (พังเพย: เราจะสรุปที่เป็นซุป biotic มี 'ชีวิต' ถ้าไวรัสหรือ phage คูณในภายใต้เงื่อนไขอุณหภูมิการขี่จักรยานหรือไม่) หรือต้องการ'มีชีวิต' แล้วแสดงตามผลรวมของไวรัสลูกหลานและซุป biotic ว่าเราสามารถที่น้อยที่สุดจีโนมและขนาดจริงสำหรับชีวิตมีอยู่ แบริ่งจำไว้ว่าเป็นกลุ่มเล็กลง (ง่าย), การสารอาหารต้องเป็น molecularly มากหลากหลาย (คอมเพล็กซ์)เนื่องจากกลุ่มขนาดเล็กไม่สามารถ biosynthesizeพวกเขา ทดลองต้ม biotic จะดังยังสัมผัสเมื่อปัญหาของ 'กำหนดชีวิต' [5,12,13], น้อยoperationally5.จะเป็นส่วนประกอบของ supra macromolecularซุป biotic จะมี ribosomes, plasmids และบางส่วนเสีย nucleoids กับแนบบางส่วนเสียหายสาร หรือเซลล์ซอง ควบคุม ' สิ้นสุดของชีวิต ' โพรโทคออาจจะกำหนดไว้ เช่นระวังจัดการการเปลี่ยนแปลง supramacromolecular nucleoids [15],ลักษณะของส่วนประกอบB. คำถามที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลการอยู่อเมริกา1.จะเริ่มต้นปริมาณเศษชื่อโมเลกุลชีวภาพทั้งหมดหรือไม่และ biomacromolecules เราอาจเริ่มต้นด้วยการระบบการ dilute มากในหลอดชีวเคมี หรือด้วยการแน่นมาก (ในสัตว์ทดลองมากมาย crowdedness) หรือแม้แต่ระบบ supercrowded นี้บางส่วนจะขึ้นอยู่กับ lysingวิธีการและวิธีการทดสอบอื่น ๆ ดังนั้น 'biotic น้ำซุป'สามารถ energized ใน evaporating ระบบเปิดตามลำดับเพื่อนำไปเปลี่ยน crowding โผล่ออกมาประมาณ25% ปริมาณเศษ biomacromolecules หรืออาจเป็นพลังงานที่ กล่าวว่า 75% ปริมาณเศษ supercrowdedในขณะที่เพิ่ม judiciously น้ำและสารอาหาร หรือถ้าระบบสุดท้ายอยู่ในช่วงของเศษส่วนปริมาตรในสัตว์ทดลอง(20e50%), แล้วปิดระบบ มีปริมาตรคงเศษส่วนอาจอยู่ในใบสั่ง2. วิธีการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ด้วยการ ' การพัฒนาเติบโต bioticซุป ' วิธีการซิงโครไนส์ระบอบอาหารสารอาหารวงจรทำความเย็น/ร้อน กิจกรรมทางน้ำ และไฟ (ถ้าระบบ photosynthesizing จะพิจารณา) หรือไม่ วิธีการกำหนดแปลงชีวเคมี (' เจริญเติบโตของการซุป biotic') และกำหนดสถานะการอยู่อาศัย operationally ใหม่การออกแบบของ bioreactors มีความจำเป็น อาจมาจากวิจัยเตาปฏิกรณ์ biofilm เกรด [6]: พวกเขาต้องจัดการแออัด biofilms กับโซล/เจเปลี่ยน ให้เติบโตกับสารอาหารภายใต้วัฏจักรอุณหภูมิไล่ระดับสี มันเป็นที่คาดหวัง ตาม fouling ของเตาปฏิกรณ์อุตสาหกรรมที่ซุป biotic จะเริ่มต้นขึ้นที่พื้นผิวถ่ายโอนความร้อนเคมีซึ่งอาจยังมีบทบาทในการตั้งค่าระบบการพัฒนา biotic ซุป3.จะจัดโครงสร้างของดังกล่าว biotic spatiotemporalต้มขึ้นอยู่กับความถี่และความกว้างของอุณหภูมิรอบหรือไม่ ตัวเลือกเหล่านี้จะต้องทำการแสงที่เหมาะสมของชนิดแบคทีเรียทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดใหญ่ โดย denaturing ชีวเคมีconformations การทำงานของคีย์ biomacromolecules-ออกซิเจน thermophilic cyanobacteria respiring อาจจะทางเลือกเหมาะสมที่นี่ (เอนไซม์แพมั่นคงใช้ใน PCR โพรโทคอล), หรือพันธุ์ตระกูลนี้Deinococcus4.เราสามารถตรวจพบการก่อตัวของ supramacromolecular ชั่วคราวโครงสร้าง และเข้ากับทฤษฎีบูรณาการโปรตีน และกิจกรรมของชีวเคมี ว่าเราสามารถตรวจสอบสภาพโครงสร้างของโครโมโซม และสถานการณ์กิจกรรมหรือไม่ อาจจะชื่อวิทยุสารอาหารหรือไม่5. ผลสามารถตรวจสอบ โดยการเพิ่ม ATP /อัตราส่วน ADP สมยอมหรือไม่ ATP/ADP อัตราเริ่มต้นอาจจะสูงสามารถ 'jump-start' วนรอบของปฏิกิริยาแบบฉับพลัน เมื่อการ bioticต้มป้อนระดับ 'โผล่ออกมา' biomacromolecularกครั้ง6.จะเป็นเงื่อนไขที่จะแยกแยะระหว่างการมีชีวิตอยู่(และอาศัยอยู่) และป่วย บาดเจ็บ หรือ comatose ระหว่างการระงับ การไม่-culturable และการ 'ตาย' ไม่ตัวอย่างง่าย ๆ ทดลองถาม เป็นการอภิปรายเกี่ยวกับการชีวิตและไม่ใช่-culturability ของแบคทีเรียหลายชนิดพันธุ์ยังคง [2,3,7,9,10,11,14] ดังนั้นน้ำซุป bioticทดลองจะช่วยให้คุณเข้าใจยัง physicochemicalธรรมชาติของแบคทีเรียชีวิตและความตาย
การแปล กรุณารอสักครู่..

กิตติกรรมประกาศ
ผมขอขอบคุณศ Pugsley สำหรับคำแนะนำที่มีคุณค่าเกี่ยวกับ
การสื่อสารนี้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการชี้ให้เห็นว่าชีวิต
อาจจะโผล่ออกมามากกว่าหนึ่งครั้งจากซุปสิ่งมีชีวิตที่เหลือ
อยู่ข้างหลังโดยที่ก่อนหน้านี้ชีวิตแบบฟอร์ม ผมขอขอบคุณ MCP Inc. ที่ให้การสนับสนุน.
ภาคผนวก.
ในการออกแบบการทดลองมีความหมายกับสิ่งมีชีวิต
ซุป, สเปกตรัมกว้างของความเชี่ยวชาญในชีวเคมีและ
แบคทีเรียเป็นสิ่งจำเป็น; บางคำถามเตรียมข้อสังเกต
และข้อเสนอแนะที่ระบุไว้ด้านล่าง.
A. คำถามที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลห้องปฏิบัติการเพื่อถอดชิ้นส่วน
เซลล์แบคทีเรีย
1 ซึ่งประชากรแบคทีเรียเพื่อเลือก (ชนิดสายพันธุ์,
การเผาผลาญชีวิตรูปแบบอื่น ๆ ): 'น้อย' ของยีนและทางกายภาพ
? ขนาด L-รูปแบบ thermophiles, autotrophs โฟตอนขึ้นอยู่กับ
ที่ไม่ได้ออกซิเจนหายใจไซยาโนแบคทีเรียอาจจัดให้มี
รูปแบบที่เหมาะสมที่สุดในการ เกี่ยวกับการกำเนิดและ
วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต, ความสามารถในการเติบโตโดยไม่ต้องซับซ้อน
โมเลกุลของสารอินทรีย์และเป็นธรรมชาติ transformable.
Mycoplasma [5] L-รูปแบบที่มีความเหมาะสมจากทางเคมีกายภาพ
จุดยืนและวิวัฒนาการเพราะเซลล์
ผนังเป็นสิ่งประดิษฐ์วิวัฒนาการในภายหลังว่าผลึก
ความคงทนของเซลล์มีชีวิต [4] นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตซุปที่เตรียมไว้
จากประชากรของ Deinococcus radiodurans และที่เกี่ยวข้องกับ
สายพันธุ์ที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเหมาะสมจากจุดที่ไม่ซ้ำกันของพวกเขา
proteomes (รวมถึงโปรตีนที่ 'จัดการ' กิจกรรมดีเอ็นเอ
เช่นการจำลองแบบถอดความบรรจุภัณฑ์เข้าไปใน
ปริมาณขนาดเล็กซ่อมแซม ฯลฯ ) ; proteomes เช่นบอกอยู่รอด
ภายใต้สภาวะที่รุนแรงหลายเช่นสูง
รังสีพลังงานภายใต้กิจกรรมทางน้ำต่ำ [1,8].
2 ซึ่งสื่อทางโภชนาการเพื่อเลือกหรือออกแบบ? ทำให้
ทางเลือกที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคำถามข้างต้น; บาง
กลางน้อยที่สุดจะเป็นที่เหมาะสมที่สุดจาก
มุมมองของแหล่งที่มาทางประวัติศาสตร์ของการวิจัยชีวิต แต่
ไม่จำเป็นต้องถ้าเป้าหมายคือการหาทางเคมีกายภาพที่เหมาะสม
เงื่อนไขสำหรับการใช้ชีวิตที่รัฐจะโผล่ออกมาและพัฒนา.
3 วิธีที่จะยุติประชากรแบคทีเรียที่อาศัยอยู่? วิธีการ
ที่จะต้องมีการออกแบบที่ไม่มีสารเคมีที่เป็น 'ธรรมชาติ',
เช่นลดแรงตึงผิว, ตัวทำละลายหรือเอนไซม์เพิ่ม;
วิธีการทางกายภาพเป็นที่ต้องการเช่นการขาดความเฉพาะ
สารอาหารสำหรับผู้ที่เป็นไม่รุนแรงช็อกออสโมติกองศาต่างๆของ
sonication และที่แตกต่างกัน อัตราการแช่แข็งในความหลากหลายของ
สื่อสารอาหารของกิจกรรมทางน้ำที่แตกต่างกันและการรวมกันใด ๆ
ของวิธีการทางกายภาพเช่น; เป้าหมายคือการ
บอกอย่างน้อย 'unrepairable' ความเสียหายให้กับโปรตีน
และ nucleoids.
4 ที่จุดในอัตราการเจริญเติบโตที่จะ 'ฆ่า'? จุดกลาง
ชี้แจงในช่วงต้นของการเติบโตของประชากรที่มี
'อาหาร' เพียงพอที่เหลือหรือเวทีนิ่ง? สิ่งที่
จะได้รับการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นสิ่งมีชีวิตซุป
'จริงๆตาย'? [3,7] (สำรอง: เราจะสรุปได้ว่า
สิ่งมีชีวิตเป็นซุป 'ชีวิต' ถ้าไวรัสหรือทำลายจุลินทรีย์คือการคูณ
ในนั้นภายใต้เงื่อนไขที่อุณหภูมิขี่จักรยาน?) หรือจะ
'ชีวิต' จะเป็นตัวแทนแล้วโดยผลรวมของไวรัส
และลูกหลาน ซุปสิ่งมีชีวิต? วิธีที่เราสามารถกำหนดน้อยที่สุด
จีโนมและขนาดทางกายภาพสำหรับชีวิตอยู่, แบริ่ง
ในใจว่าเป็นจีโนมที่ได้รับมีขนาดเล็ก (ง่าย)
สารอาหารที่จะต้องกลายเป็นโมเลกุลที่มีความหลากหลายมากขึ้น (ที่ซับซ้อน)
เพราะจีโนมที่มีขนาดเล็กไม่สามารถ biosynthesize
พวกเขา? การทดลองทางชีววิทยาจะซุปจึงยังสัมผัส
เมื่อปัญหาของ 'การกำหนดชีวิต' [5,12,13] อย่างน้อย
ในการดำเนินงาน.
5 สิ่งที่จะเป็นองค์ประกอบประชาชน-โมเลกุลของ
น้ำซุปสิ่งมีชีวิต? จะมีไรโบโซม, พลาสมิดและ
บางส่วน nucleoids หักที่มีติดอยู่บางส่วนที่ขาด
เยื่อหรือซองจดหมายเซลล์ ควบคุม 'สิ้นสุดของ
ชีวิต 'โปรโตคอลอาจจะต้องมีการกำหนดไว้เช่นระมัดระวัง
การจัดการของ nucleoids [15] เพื่อที่จะแตกต่างกันไป supramacromolecular
ธรรมชาติของส่วนประกอบ.
B. คำถามที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลที่จะกู้คืนรัฐที่อาศัยอยู่
1 สิ่งที่จะเป็นส่วนปริมาณเริ่มต้นของสารชีวโมเลกุลทั้งหมด
และ biomacromolecules? เราสามารถเริ่มต้นด้วย
ระบบเจือจางมากในขณะที่ในหลอดทดลองชีวเคมีหรือ
แออัดมาก (อยู่ในช่วงของร่างกายแออัด) หรือแม้กระทั่งกับ
ระบบ supercrowded; นี้ส่วนหนึ่งจะขึ้นอยู่กับ lysing
วิธีการและวิธีการทดสอบอื่น ๆ ดังนั้น 'สิ่งมีชีวิตซุป'
อาจจะได้ลุ้นในระบบระเหยเปิดเพื่อที่
จะนำไปให้การเปลี่ยนแปลงฉุกเฉินเกี่ยวกับความอึดอัดของ
ส่วนปริมาณ 25% ของ biomacromolecules; หรือมันอาจจะ
ลุ้น supercrowded ที่พูดส่วนปริมาณ 75%
ขณะที่การเพิ่มรอบคอบน้ำและสารอาหาร; อีกทางเลือกหนึ่ง
ถ้าระบบสุดท้ายคือในช่วงของเศษส่วนในร่างกายปริมาณ
(20e50%) จากนั้นเป็นระบบปิดที่มีปริมาณคงที่
อาจจะมีส่วนในการสั่งซื้อ.
2 วิธีการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มี 'การพัฒนาเจริญเติบโตสิ่งมีชีวิต
ซุป '? วิธีการประสานระบอบการให้อาหารของสารอาหาร
ที่มีรอบการระบายความร้อน / ความร้อน, กิจกรรมทางน้ำและแสง (ถ้า
ระบบ photosynthesizing ได้รับการพิจารณา) วิธีการ
ตรวจสอบการแปลงทางชีวเคมี ('การเจริญเติบโตของ
สิ่งมีชีวิตซุป ') และกําหนดในการดำเนินงานของรัฐที่อาศัยอยู่? ใหม่
ของการออกแบบถังหมักมีความจำเป็นอาจจะมาจาก
เครื่องปฏิกรณ์วิจัยไบโอฟิล์มเกรด [6]: พวกเขาจะต้องจัดการกับ
การเจริญเติบโตของไบโอฟิล์มแออัดที่มีการเปลี่ยนโซล / เจลที่ให้มา
ด้วยสารอาหารภายใต้การไล่ระดับสีอุณหภูมิวงจร มัน
เป็นที่คาดว่าจะอยู่บนพื้นฐานของเหม็นของเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมที่
ซุปสิ่งมีชีวิตจะเริ่มต้นการเติบโตที่พื้นผิวการถ่ายเทความร้อน
เคมีที่อาจมีบทบาทสำคัญในการตั้งค่า
ระบบซุปชีววิทยาพัฒนา.
3 วิธี spatiotemporal โครงสร้างของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวจะ
ขึ้นอยู่กับซุปความถี่และความกว้างของอุณหภูมิ
รอบ? ตัวเลือกเหล่านี้จะต้องมีการทำใน
แง่ของความเหมาะสมทางชีวเคมีของแบคทีเรียสายพันธุ์ที่จะทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีขนาดใหญ่โดยไม่ต้อง denaturing
conformations การทำงานของ biomacromolecules สำคัญ
อุณหภูมิที่ไม่ใช่ออกซิเจนหายใจไซยาโนแบคทีเรียอาจจะเป็น
ทางเลือกที่เหมาะสมที่นี่ (เอนไซม์ที่มีเสถียรภาพความร้อนถูกนำมาใช้
ใน โปรโตคอล PCR) หรือสายพันธุ์ของพืชและสัตว์
Deinococcus.
4 วิธีที่เราสามารถตรวจสอบการก่อตัวของ supramacromolecular ชั่วคราว
โครงสร้างและเยื่อหนึ่งกับ
โปรตีนและกิจกรรมทางชีวเคมีของพวกเขา? วิธีที่เราสามารถ
ตรวจสอบสถานะของโครงสร้างของโครโมโซมและของ
กิจกรรมจำลอง? อาจจะเป็นวิทยุที่ติดฉลากสารอาหาร?
5 ผลกระทบสิ่งที่อาจจะสังเกตได้โดยการเพิ่มเอทีพี /
อัตราส่วน ADP เทียม? บางทีอาจจะเริ่มต้นสูง ATP / อัตราส่วน ADP
สามารถ 'กระโดดเริ่มต้น' ลูปปฏิกิริยาชั่วคราวเมื่อสิ่งมีชีวิต
ในน้ำซุปเข้าสู่ 'ฉุกเฉิน' ระดับของ biomacromolecular
เบียดเสียด.
6 สิ่งที่จะเป็นเกณฑ์ที่จะแยกแยะระหว่างมีชีวิตอยู่
(และที่อยู่อาศัย) และป่วยได้รับบาดเจ็บหรือลบ? ระหว่าง
เฉย ๆ ไม่ใช่ culturable และ 'จริงๆตาย'? ไม่
คำถามทดลองได้ง่ายเช่นการอภิปรายเกี่ยวกับ
การมีชีวิตและไม่ culturability ของหลายชนิดของแบคทีเรีย
สายพันธุ์อย่างต่อเนื่อง [2,3,7,9,10,11,14] ดังนั้นซุปชีววิทยา
ทดลองจะช่วยให้เข้าใจยังทางเคมีกายภาพ
ธรรมชาติของชีวิตและความตายของแบคทีเรีย
การแปล กรุณารอสักครู่..

ขอบคุณ
ขอบคุณสำหรับคำแนะนำที่มีคุณค่าเกี่ยวกับศ. พักสลีย์
การสื่อสารนี้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ชี้ให้เห็นว่าชีวิต
อาจเกิดขึ้นได้มากกว่าหนึ่งครั้ง จากการซุป
หลังซ้ายโดยรูปแบบของชีวิตก่อนหน้านี้ ผมขอขอบคุณสำหรับการสนับสนุน MCP Inc .
ในภาคผนวก เพื่อออกแบบการทดลองที่มีประโยชน์ทางชีวภาพ
ซุป , สเปกตรัมกว้างของความเชี่ยวชาญและชีวเคมี
แบคทีเรียจำเป็น ;บางคนเตรียมคำถาม การสังเกต
และข้อเสนอแนะที่ระบุไว้ด้านล่าง
A คำถามที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลห้องปฏิบัติการเซลล์แบคทีเรียถอด
1 เชื้อแบคทีเรียซึ่งมีให้เลือก ( ชนิดสายพันธุ์
สลายชีวิตสไตล์ ฯลฯ ) : ' น้อย ' ยีนและทางกายภาพ
ขนาด l-forms เทอร์โมไฟล์ ) , , 2 คน ?
จะให้อ๊อกซิเจน respiring กฟภ.แบบจำลองที่เหมาะสมที่สุดในความสัมพันธ์กับกำเนิดและ
คับขันของชีวิต สามารถที่จะเติบโตโดยปราศจากโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน
และหม้อแปลงตามธรรมชาติ
Mycoplasma [ 5 ] และ l-forms เหมาะจากทางเคมีกายภาพและจุดยืน เพราะเซลล์วิวัฒนาการ
ติดต่อมาวิวัฒนาการประดิษฐ์ที่แข็ง
ความคงอยู่ของชีวิต [ มือถือ 4 ] นอกจากนี้ การเตรียมตัว
ไข่มดจากจำนวนประชากรของดิโนคอคัส radiodurans และเกี่ยวข้องกับ
ชนิดสามารถพิสูจน์ที่เหมาะสมจากจุดของ proteomes เฉพาะ
( รวมถึงโปรตีนที่ ' จัดการ ' กิจกรรม เช่น การถอดความดีเอ็นเอ
, , บรรจุภัณฑ์เป็นเล่มเล็ก , ซ่อมแซม , ฯลฯ ) ; เช่น proteomes ถ่ายทอดความสามารถ
ภายใต้เงื่อนไขมากหลาย เช่นสูง
พลังงานรังสี ภายใต้กิจกรรมต่ำน้ำ [ 1,8 ] .
2ซึ่งทางสื่อเพื่อเลือกหรือออกแบบ การเลือกนี้จะเกี่ยวข้องกับคำถาม
ข้างบน บางสื่อน้อยที่สุดจะเหมาะสมมากที่สุด จาก
จุดยืนของประวัติศาสตร์ของการวิจัยชีวิต แม้ว่า
ไม่จำเป็นถ้าเป้าหมายคือเพื่อหาเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการใช้ชีวิตและ
สหรัฐอเมริกาเกิดและวิวัฒนาการ .
3 วิธีที่จะยุติชีวิตประชากรแบคทีเรีย ? วิธี
ต้องออกแบบในสารเคมีที่ไม่มี ' ผิดธรรมชาติ '
เช่น สารลดแรงตึงผิว ตัวทำละลาย หรือเอนไซม์เพิ่ม ;
วิธีทางกายภาพที่ต้องการ เช่น การขาดสารอาหารเฉพาะ
, อ่อนภายใต้การช็อก องศาต่างๆของ
sonication และอัตราที่แตกต่างกันของแช่แข็งในความหลากหลายของสื่อกิจกรรม
ธาตุอาหาร น้ำที่แตกต่างกันและชุดใด ๆของวิธีการทางกายภาพ เช่น
; เป้าหมายคือเพื่อบอก unrepairable อย่างน้อย ' ' ความเสียหายกับโปรตีน และให้ nucleoids
.
4 ที่จุดในกราฟแสดงการเจริญเติบโตที่จะ ' ฆ่า ' จุดกลาง
ชี้แจงในช่วงต้นของการเติบโตของประชากรกับ
เพียงพออาหารที่เหลือ หรือเครื่องเขียน เวที อะไร
จะเป็นวิธีเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำซุป biotic คือ
'really ตาย ' [ 3 , 7 ] ( ไว้จะสรุปได้ว่าการมีชีวิตอยู่เป็นซุป '
'ถ้าไวรัสหรือฟาก็คูณ
ในภายใต้สภาวะอุณหภูมิจักรยาน ? หรือจะ 'organism
' จะแสดงผลรวมของไวรัส
ลูกหลานและซุปชีวภาพ ? วิธีที่เราสามารถกำหนดจีโนมน้อยที่สุด
และขนาดทางกายภาพสำหรับชีวิตมีอยู่ เรือง
ในใจว่าเป็นพันธุกรรมที่ได้รับมีขนาดเล็กลง ( ง่าย ) ,
รังต้องเป็นโมเลกุลที่หลากหลายมากขึ้น ( ซับซ้อน )
เพราะขนาดจีโนมไม่สามารถ biosynthesize
? การทดลองทางชีวภาพจะทำให้ซุปยังสัมผัส
เมื่อปัญหาของ ' การกำหนดชีวิต ' [ 5,12,13 ] อย่างน้อยดี
.
5 อะไรคือองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต macromolecular Supra
ซุป ? จะมีไรโบโซม ) , และบางส่วนแตก nucleoids กับฝน
ติดเสียเยื่อหรือเซลล์ซอง ; ควบคุมการ
'ชีวิตอาจจะต้องมีการกำหนดโปรโตคอล เช่นระวัง
การจัดการ nucleoids [ 15 ] เพื่อเปลี่ยน supramacromolecular
ธรรมชาติขององค์ประกอบ .
B คำถามที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลเพื่อกู้ชีวิตสหรัฐอเมริกา
1 สิ่งที่จะเริ่มต้นทั้งหมดและปริมาณสารชีวโมเลกุล
biomacromolecules ? เราอาจเริ่มต้นด้วย
มากเจือจางระบบชีวเคมีในร่างกายในด้วย
หรือแออัดมาก ( โดยช่วงของความแออัด ) หรือแม้แต่การ supercrowded ระบบ นี้จะขึ้นอยู่กับบางส่วนต่อ
วิธีการและการทดสอบอื่น ๆ ดังนั้น ' ซุป ' ชีวภาพ
อาจมีพลังในการเปิดระบบการระเหยเพื่อ
ให้ความอึดอัดการเปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับ
25% ปริมาณ biomacromolecules ; หรืออาจเป็น energized supercrowded
ที่บอกว่า สัดส่วนปริมาตร 75 %
ในขณะที่การเพิ่มสารอาหารอย่างรอบคอบ และน้ำ อีกวิธีหนึ่งคือ
ถ้าระบบสุดท้าย คือ ในช่วงของปริมาณในหลอดทดลอง (
( 20e50 % ) แล้วเป็นระบบปิดที่มีสัดส่วนปริมาตรคงที่อาจอยู่ในใบสั่ง
.
2 วิธีการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มีการพัฒนาเติบโตมีชีวิตซุป '
' วิธีการประสานการให้สารอาหารกับระบอบ
เย็น / ร้อนรอบ กิจกรรม และ แสง น้ำ ( ถ้า
ทำวิเคราะห์เรื่องรูปถ่าย ระบบจะพิจารณา ) วิธีการตรวจสอบแปลงทางชีวเคมี (
ซุป ' ' การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต ) และกำหนดดีอยู่ใช่ไหม ? ของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบใหม่
เป็น อาจจะมาจากการวิจัยเครื่องปฏิกรณ์เกรดฟิล์ม [ 6 ] : พวกเขาจะต้องจัดการกับไบโอฟิล์ม
แออัดเติบโตโซลเจล / เปลี่ยนให้
รังภายใต้อุณหภูมิแบบไล่สี . มัน
คาดว่าตามขึ้นของอุตสาหกรรมเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่
ซุปจะเริ่มเติบโตที่ถ่ายโอนความร้อนพื้นผิว
เคมีซึ่งอาจมีบทบาทในการจัดตั้งเพื่อพัฒนาระบบการซุป
.
3 จะมีการ spatiotemporal เช่นซุปชีวภาพ
ขึ้นอยู่กับความถี่และแอมปลิจูดของรอบอุณหภูมิ
? ตัวเลือกเหล่านี้จะต้องมีการทำใน
แสงของความเหมาะสมทางชีวเคมีของแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดใหญ่ โดยไม่มีโครงสร้างการทำงานของ biomacromolecules ี่
และที่สำคัญ อ๊อกซิเจน respiring ไซยาโนแบคทีเรียอาจ
เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่นี่ ( ซึ่งมีเอนไซม์ที่ใช้ในโปรโตคอล PCR
) หรือชนิดของพืชสกุลดิโนคอคัส
.
4เราจะตรวจสอบการก่อตัวของโครงสร้าง supramacromolecular
ชั่วคราวและเมมเบรนโปรตีนเป็นส่วนประกอบ
, และกิจกรรมทางชีวเคมีของพวกเขา ? ทำไมเรา
ตรวจสอบสถานะโครงสร้างของโครโมโซม และตน
ทํากิจกรรม อาจจะเป็นวิทยุป้ายสารอาหาร ?
5 สิ่งที่ผลกระทบนี้สามารถสังเกตได้โดยการเพิ่ม ATP ADP /
อัตราส่วนเทียม ? บางทีการ ATP ADP
/ อัตราส่วนสูงสามารถ ' กระโดด ' ชั่วคราวเริ่มต้นปฏิกิริยาลูป เมื่อซุปชีวภาพ
เข้าสู่ระดับฉุกเฉิน ' biomacromolecular กัน
.
6 สิ่งที่เป็นเงื่อนไขที่จะแยกแยะระหว่างมีชีวิตอยู่
( และชีวิต ) และป่วย บาดเจ็บ หรือหมดสติ ? ระหว่าง
อยู่เฉยๆ ไม่ culturable และ ' ตาย ' จริงเหรอ ? ไม่
คำถามทดลองง่าย ขณะที่การอภิปรายเกี่ยวกับ
ความมีชีวิตและไม่ culturability ของหลาย ๆ ชนิดของแบคทีเรียสายพันธุ์ยังคง 2,3,7,9,10,11,14
[ ] ดังนั้นการทดลองซุป
ชีวภาพ จะช่วยให้เข้าใจธรรมชาติของชีวิต และยัง
แบคทีเรียและความตาย
การแปล กรุณารอสักครู่..
