Новости

Найдено недостающее звено в химической истории возникновения жизни

Химики из Научно-исследовательского института Скриппса нашли соединение, которое, вероятно, стало решающим в происхождении жизни на Земле.

Сначала исследователи предположили, что химическая реакция фосфорилирования может быть «спусковым крючком», запускающим сборку трех ключевых ингредиентов в ранних формах жизни. Это короткие нити нуклеотидов, хранителей генетической информации, цепочки аминокислот (пептидов, ответственных за работу клеток) и липиды, участвующие в «упаковке» информации в структуры. Однако никто никогда не обнаруживал фосфорилирующего вещества, который, в теории, должен был присутствовать на ранней Земле.


Теперь химики идентифицировали это соединение — диамидофосфат.  


Исследование является результатом усилий специалистов по всему миру, которые искали правдоподобный маршрут эпического путешествия от пребиологической химии до биохимии. 


Ранее ученые предлагали химические реакции, которые могли бы привести к фосфорилированию добиологических молекул на ранней Земле. Но в этих сценариях участвовали различные фосфорилирующие вещества для различных типов молекул — их сложно было объединить в одном и том же месте, чтобы они образовали примитивные формы жизни. 


Однако диамидофосфат умеет фосфорилировать каждый из четырех строительных блоков РНК. С добавлением катализатора имидазола — простого органического соединения, которое точно существовало миллионы лет назад, — активность диамидофосфата приводила к появлению коротких РНК-подобных цепей.


Кроме того, взаимодействие открытого учеными соединения с водой и имидазолом запускало липидные блоки, блокирующие глицерин и жирные кислоты. Этот процесс приводит к «автоматической» сборке фосфолипидных капсул — примитивных версий клеток. 


Геохимикам это напомнило фею-крестную Золушки, которая одним взмахом волшебной палочки преображает мир вокруг, создавая нечто сложное и необыкновенное. Значимость диамидофосфата в развитии жизни на Земле, может быть, и сложно доказать спустя миллиарды лет, однако ключевые аспекты химии этого соединения еще встречаются в современной биологии — реакция этого соединения происходит через разрыв связей фосфора и азота.


Кроме того, на ранней Земле, вероятно, существовали минералы, которые выделяли соединения фосфора и азота при правильных условиях. В исследовании пригодился опыт астрофизиков, которые нашли следы ранних соединений азота и фосфора в газе и пыли межзвездного пространства. Вероятно, эти соединения не обошли Землю стороной, передает Phys.org.

Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.