Тайна зарождения жизни: химики раскрыли механизм образования пептидов в воде
Открытые химические реакции приводят к формированию белков, а значит — к формированию жизни. Это же открытие может привести к более быстрой разработке лекарств для лечения самых тяжелых болезней человечества. Научная статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, об исследовании сообщили в Университете Пердью (США).
На протяжении десятилетий ученые предполагали, что жизнь на Земле зародилась в океанах. Химия этого процесса, однако, оставалась загадкой. Метеориты ежедневно доставляли на раннюю Землю аминокислоты. Эти молекулы могут реагировать и соединяться вместе, образуя пептиды — строительные блоки белков — и, в конечном итоге, жизнь. Однако, исходя из общепринятого знания, этот процесс требует потери молекулы воды, что маловероятно во влажной, водной или океанической среде. Для возникновения жизни нужна вода. Но также и место вдали от воды.
Грэм Кукс, заслуженный профессор аналитической химии, эксперт в области масс-спектрометрии и ранней химии Земли, вместе с коллегами после 10 лет исследований нашел ответ: «Вода не везде одинаково мокрая».
Оказалось, что на границе соприкосновения капли воды с воздухом, могут происходить невероятно быстрые реакции, превращающие абиотические аминокислоты в строительные блоки жизни. Места, где волны бьются о землю и морские брызги взлетают в воздух или где пресная вода стекает по склону, были благоприятными для зарождения жизни.
«Скорость реакций в каплях в сотни или миллион раз выше, чем у тех же химических веществ в объемном растворе», — сказал Кукс.
Скорость этих реакций делает ненужными катализаторы, таким образом ускоряя и упрощая эволюцию жизни.
Тайна возникновения жизни на Земле, помимо прочего, может дать информацию для поиска жизни на других планетах или лунах. То же открытие теперь помогает ускорить реакции, необходимые для разработки новых лекарств.
«Если вы идете по академическому кампусу ночью, окна с включенным светом — это кабинеты, где работают химики-синтетики. Их эксперименты настолько медленные, что продолжаются в течение нескольких дней или недель. На основе капельной химии, мы построили аппарат, который уже используется для ускорения синтеза новых химических веществ», — комментирует Кукс.
В метеоритах найдены все аминокислоты, из которых состоят РНК и ДНК земной жизни
Ученые открыли новые химические реакции, подходящие для самозарождения жизни
