Stačia tri ingrediencie a bum: Štúdia objavila chemické reakcie, ktoré sú prvým krokom ku vzniku života
Vedci z vedeckého ústavu Scripps popisujú chemické reakcie, ktoré vedú k najzákladnejším stavebným kameňom života. Vyžadujú sa len tri ingrediencie.
Krátko po vzniku Zeme by ste na planéte hľadali život márne. Hoci pred 4-miliardami rokov život neexistoval, na Zemi sa nachádzala zmes látok, z ktorej sa neskôr dokázali vyvinúť prvotné organizmy na časovej škále niekoľkých miliárd rokov. Ako presne život vznikol ostáva záhadou, no vedcom z vedeckého ústavu Scripps sa podarilo nájsť sadu chemických reakcií, ktoré mohli viesť ku vzniku najzákladnejších stavebných kameňov života.
Kyanid, čpavok a oxid uhličitý. To sú prvky ktorých mala mladá Zem dostatok a práve z nich mohli vzniknúť aminokyseliny a nukleové kyseliny, z ktorých sa neskôr zložili proteíny a DNA.
„V našej práci popisujeme nový spôsob prechodu z prebiotickej na biotickú chémiu,“ vysvetľuje Ramanarayanan Krishnamurthy, z vedeckého ústavu Scripps.
Chemické reakcie, ktoré vo svojej práci opisujú, sa mohli na mladej Zemi odohrať, vysvetľuje Eurekalert. Výskum neviedol len k opísaniu chemických reakcií prebiehajúcich miliardy rokov dozadu, no svoje využitie by tieto chemické procesy mohli nájsť aj pri výrobe biomolekúl z lacných materiálov. Nová práca vedcov nadväzuje na ich poslednú štúdiu. Krishnamurthy už predtým dokázal, že kyanid umožňuje vzniku chemických reakcií, ktoré premenia prebiotické molekuly a vodu na základné organické zlúčeniny potrebné pre život.
Svojou prácou mení zaužívané teórie, pretože navrhovaná reakcia sa deje pri izbovej teplote a v širokom spektre pH. V novej štúdii zašli vedci ešte o kúsok ďalej a pokúsili sa zistiť, či by za rovnakých podmienok mohli vzniknúť aj komplexnejšie molekuly.
Vznik života
Aminokyseliny vznikajú z prekurzorov α-keto kyselín za použitia enzýmov a dusíka. Odlišné práce zistili, že α-keto kyseliny existovali aj pred niekoľkými miliardami rokov. Aminokyseliny však museli vzniknúť iným spôsobom, pretože ešte neexistovali potrebné enzýmy.
Neprehliadnite
Na základe svojej predchádzajúcej práce vedci zo Scripps tušili, že kyanid by mohol pomôcť premeniť α-keto kyseliny na aminokyseliny. Vedeli, že na reakciu treba aj dusík, preto zvolili čpavok, čo je jeho odlišnou formou. Následne systémom pokus-omyl našli tretiu potrebnú ingredienciu – oxid uhličitý. Keď mali všetky tri látky, veľmi rýchlo dokázali pozorovať vznik aminokyselín.
Až na ten kyanid ide o podobnú reakciu, aká prebieha v bunkách dnes. Aj preto vedci veria, že kombinácia týchto troch látok bola pravdepodobne to, čo začalo vývoj života na Zemi. Štúdii sa zároveň podarilo vyriešiť ďalšiu záhadu – úlohu oxidu uhličitého pri vývoji života. Ide o problém, ktorý rozdelil vedeckú komunitu na dva tábory. Aj teraz sa ukazuje, že oxid uhličitý je dôležitou látkou v spojení s inými molekulami.
Vedci so svojou prácou nekončia a v budúcnosti budú skúmať, čo všetko môže vzniknúť z trojice látok. Presnejšie sa pokúsia zistiť, či môžu z aminokyselín vzniknúť malé proteíny a či tieto proteíny nemôžu slúžiť ako enzýmy na výrobu ďalších aminokyselín.
Komentáre