Пептиды, один из фундаментальных строительных блоков жизни, могут образовываться из примитивных предшественников аминокислот в условиях, аналогичных тем, которые были на ранней Земле.
Как жизнь возникла из неживого материала — одна из самых больших загадок, стоящих перед наукой, и теперь новое исследование из Университетского колледжа Лондона (UCL), возможно, приблизило нас к пониманию этого. Команда ученых, возможно, решила давнюю загадку «курица и яйцо», связанную с тем, как разные типы пептидов и белков взаимодействуют, давая начало жизни.
Как возникла жизнь
Эволюцию можно проследить только до некоторого времени — в определенный момент мы должны задаться вопросом, как жизнь возникла из безжизненной материи. Обычно считается, что все началось с «первичного супа», богатого питательными веществами, который накапливался на поверхности или окружал глубоководные гидротермальные жерла вулканов.
Энергия от ударов молнии или вулканической активности может запустить процесс, позволяя аминокислотам связываться, образуя пептиды, которые могут образовывать белки и в конечном итоге жизнь. Но, как отмечают авторы нового исследования, в этой истории есть проблема.
«Пептиды, которые представляют собой цепочки аминокислот, являются абсолютно необходимым элементом всей жизни на Земле», — говорит Мэтью Паунер, ведущий автор исследования. «Они образуют ткань белков, которые служат катализаторами биологических процессов, но сами они нуждаются в ферментах, чтобы контролировать их образование из аминокислот. Итак, у нас возникла классическая проблема курицы и яйца — как были созданы первые ферменты?»
Чтобы докопаться до загадки, исследователи отставили в сторону аминокислоты и сосредоточились на их предшественниках — молекулах, называемых аминонитрилами. Обычно эти молекулы начинают накапливаться в аминокислоты только в сильно кислой или щелочной среде, а затем аминокислоты нуждаются в энергии для получения пептидов.
Но ученые обнаружили, что они могут пропустить оба этих шага, превращая аминонитрилы прямо в пептиды. Процесс работал в воде путем объединения аминонитрилов с сероводородом и феррицианидом. Эти две молекулы могут быть извергнуты вулканами, что означает, что они, вероятно, были на ранней Земле.
«Впервые было доказано, что пептиды образуются без использования аминокислот в воде, с использованием относительно мягких условий, которые могут быть доступны на примитивной Земле», — говорит Соидул Ислам, соавтор исследования.
Ученые говорят, что, исследование не только помогает нам лучше понять, как возникла жизнь, но и может быть применено к синтетической химии, что сделает более эффективными способы производства материалов и фармацевтических препаратов.
Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.
