Строительные блоки жизни собираются самопроизвольно

Как именно жизнь возникла из неживой материи - одна из самых больших загадок биологии

0 1 170

Как именно возникла из неживой материи — одна из самых больших загадок биологии. Но с продолжающимся исследованием нашей собственной истории происхождения, кажется, что жизнь на ранней Земле просто жаждала родиться. В новых исследованиях, проведенных в Georgia Tech и Исследовательском институте Scripps, ученые приготовили «изначальный суп» и обнаружили, что некоторые из важнейших строительных блоков жизни спонтанно складываются в удивительно эффективный способ.

В настоящее наша лучшая теория о том, как возникла жизнь, вращается вокруг «начального супа», богатой питательными веществами жидкости, полной химических веществ, которые реагируют друг с другом, создавая молекулы, такие как и аминокислоты. Они, в свою очередь, продолжают формировать белки, и другие важные части жизни.

Для своего исследования ученые воссоздали этот изначальный суп с ингредиентами, которые в то могли существовать на Земле. Он включает в себя некоторые аминокислоты, которые использует жизнь — лизин, аргинин и гистидин — а также три другие, которые не использует. Затем их помещали в воду, содержащую оксикислоты, которые помогают аминокислотным реакциям. Наконец, смесь нагревали до 85 ° C для имитации условий эпохи и запуска химических реакций.

Ученые проверяли, насколько легко аминокислоты связываются друг с другом в этих условиях, особенно насколько хорошо образуются биологические фрагменты, похожие на ранние белки. Они ожидали, что небиологические аминокислоты будут мешать этому процессу.

Но на удивление они ошиблись. Биологические аминокислоты легко связываются, за исключением небиологических. Это было неожиданно, потому что они связаны через α-амин в ядре аминокислоты, которая обычно менее реакционноспособна, чем другие.

Смотрите также  Гигантские черепахи поддаются обучению и обладают хорошей памятью

«Мы обнаружили высокое предпочтение для включения этих биологических аминокислот и связи через α-амин», — говорит Моран Френкель-Пинтер, первый автор исследования. «Нас удивило, что эта химия благоприятствовала соединению α-амина, обнаруженному в белках, хотя химические принципы могли бы заставить нас полагать, что небелковая связь будет предпочтительнее. Предпочтение белкоподобной связи перед небелковой было около семи к одному».

Это может помочь объяснить, почему использует только 20 из 500 аминокислот, которые естественным образом присутствовали на ранней Земле. Это те, которые связывают наиболее легко, формируя фрагменты белка, с которыми жизнь могла бы начать работать, чтобы стать более «творческой».

«Наша идея состоит в том, что началась со множества строительных блоков, но мы не знаем, сколько было выбрано на основе чистой химии или сколько биологических процессов выбрало», — говорит Лорен Уильямс, главный автор работы. «Глядя на наше исследование, кажется, что современная биология может отражать эти ранние пребиотические химические реакции больше, чем мы думали».

Общее мнение о происхождении жизни говорит о том, что, вероятно, был какой-то энергетический катализатор, который мог бы запустить ее — возможно, от вулканической активности или ударов молнии. Но эта команда ученых говорит, что рецепт для жизни не нуждается в этом, и мог бы обойтись при гораздо более мягких условиях. В предыдущей работе исследователи показали, как многократное высыхание и повторное увлажнение первичного супа могло помочь эволюции жизни.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x