Питання про те, як вперше виникло життя тут, на Землі - це таємниця, яка продовжується
Один з найбільш грізних аспектів таємниці пов'язаний з пептидами та ферментами, які потрапляють у щось з "курячого та яєчного" становища. Займаючись цим, команда дослідників з Університетського коледжу Лондона (UCL) нещодавно провела дослідження, яке ефективно продемонструвало, що пептиди могли утворюватися в умовах
Дослідження, в якому детально описуються їх результати, було нещодавно опубліковано в науковому журналі Природа. Дослідницьку групу очолював доктор Меттью Поунер, читач органічної хімії з відділу хімії UCL, до складу якого входили П'єр Канавеллі та доктор Сайдул Іслам - обидва дослідники з відділу органічної та біологічної хімії UCL.
Як Поунер пояснив мету свого дослідження в недавньому інтерв'ю UCL News:
«Пептиди, які є ланцюгами амінокислот, є абсолютно необхідним елементом всього життя на Землі. Вони утворюють тканину білків, які служать каталізаторами біологічних процесів, але самі їм потрібні ферменти для контролю їх утворення з амінокислот. Таким чином, у нас була класична проблема з курячим яйцем - як виготовлялися перші ферменти? "
Як вони зазначають у своєму дослідженні, значні дослідження в минулому були присвячені з'ясуванню того, як вперше утворилися пептиди та дозволено виникнення життя. Однак усі попередні дослідження були зосереджені на амінокислотах, а не на реакційній здатності їх хімічних попередників (відомих як амінонітрили).
Якщо амінонітрили потребують суворих умов для утворення амінокислот (як правило, сильнокислих або лужних), амінокислоти потрібно заряджати енергією для утворення пептидів. Однак дослідники знайшли спосіб обійти обидва ці етапи, продемонструвавши, що пептиди можна отримати безпосередньо з багатих на енергію амінонітрилів.
Їх метод скористався вбудованою реакційною здатністю амінонітрилів з іншими молекулами, що входили до споконвічного середовища Землі. Процес полягав у поєднанні сірководню з амінонітрилами та фериціанідом хімічного субстрату ([Fe (CN)6]3?) у воді, яка дала пептиди.
Це показало, що амінонітрили здатні домогтися утворення пептидної зв'язку у воді самостійно і з більшою легкістю, ніж амінокислоти. Крім того, воно показало, що це може відбуватися на тлі умов і хімікатів, які вихлюпуються під час вулканічних вивержень і які, ймовірно, були присутні на Землі мільярди років тому. Саїд П'єр Канавеллі, перший автор дослідження:
"Контрольований синтез у відповідь на стимули навколишнього середовища або внутрішні стимули є важливим елементом метаболічної регуляції, тому ми вважаємо, що синтез пептидів міг бути частиною природного циклу, що відбувся в самому ранньому періоді життя".
"Це перший раз, коли пептиди переконливо показали, що утворюються без використання амінокислот у воді, використовуючи відносно щадні умови, які можуть бути доступні на примітивній Землі", - додав співавтор доктор Сайдул Іслам.
Ці висновки можуть мати значні наслідки для вивчення абіогенезу, а також для пошуку життя на позасонячних планетах. Вони також можуть бути корисними у галузі синтетичної хімії, оскільки утворення амідних зв'язків є важливим для виробництва синтетичних матеріалів, біоактивних. Порівняно із звичайними хімічними процесами, які використовуються на комерційних цінах, цей новий метод є більш ефективним та значно економічнішим.
Забігаючи наперед, дослідницька група прагне продовжити свої дослідження, знаходячи інші шляхи, за якими амінонітрили можуть призводити до пептидів. В даний час вони також досліджують функціональні властивості пептидів, які їх експеримент продукував у надії на краще розуміння того, як вони могли допомогти запустити життя на Землі приблизно. 4 мільярди років тому.
Після багатьох поколінь, які намагаються (і не вдається) відтворити життєві блоки життя, можливо, вчені просто займалися цим
