Táto chemická reakcia mohla odštartovať život na Zemi, hovoria vedci
Výskumníci sa približujú k odpovedi na otázku, ako vznikol prvý život na svete.
Vznik života na Zemi stále považujeme za jednu z najväčších vedeckých záhad. Ak sa dnes pozrieme okolo seba, všimnúť si môžeme zástup komplexných organizmov, no ako to celé začalo je otázka, ktorá je hlavnou témou množstiev výskumov.
Dnešné komplexné organizmy sú založené na DNA, v ktorej sa nachádza genetická informácia organizmu. Vedúce teórie hovoria, že ešte pred životom založenom na DNA existovali organizmy zakladajúce sa na RNA. RNA, alebo ribonukleová kyselina, je stále dôležitým komponentom organizmov, no pre mnohé je DNA dôležitejšia.
Molekuly RNA sa skladajú z ribonukleotidov a ako informuje portál The Conversation, výskumníci chcú vedieť, ako vznikli prvé ribonukleotidy a ako sa následne spojili do RNA. Výskumníci sa snažia vytvoriť reťazové reakcie, ktoré by viedli k vytvoreniu RNA, no nie je to vôbec jednoduchá úloha. Musia totiž zistiť, aké reakcie by mohli prebehnúť v diametrálne odlišnom prostredí planéty pred niekoľkými miliardami rokov.
V rámci nových výskumov vedci pracujú s myšlienkou autokatalytických reakcií. Ide o reakcie, ktoré vytvoria chemické látky a tie podporujú rovnakú chemickú reakciu. V podstate ide o reakcie, ktoré sa môžu samé udržiavať v rôznych podmienkach. Ako autori štúdie vysvetľujú, v roku 1861 výskumníci objavili takzvanú formóznu reakciu, ktorá je najlepším príkladom autokatalytickej reakcie, ktorá sa mohla udiať na mladej Zemi.
Táto reakcia začína jednou molekulou glykoaldehydu a končí s dvoma molekulami. Počas toho sa spolieha na neustálu dávku ďalšej jednoduchej zlúčeniny, formaldehydu. Reakcia medzi glykoaldehydom a formaldehydom vytvorí väčšiu molekulu a zároveň sa oddeľujú fragmenty, ktoré sa opäť dostávajú do reakcie a tým pádom ju predlžujú. Akonáhle ale formaldehyd dôjde, reakcia končí a jej produkty sa začnú rozkladať z komplexných cukrov na decht.
Neprehliadnite
Formózna reakcia zdieľa niektoré ingrediencie s procesom vytvárajúcim ribonukleotidy, ktorý poznáme ako Powner-Sutherlandov proces. Doteraz ich ale vedci nespájali dokopy. Hlavným dôvodom je, že pri formóznej reakcii vzniká množstvo zbytočných molekúl popri produktoch, ktoré chceme.
Chemické reakcie, ktoré vytvorili život
Výskumníci v rámci novej štúdie pridali do reakcie kyánamid, látku ktorá umožnila molekulám vytvárať ribonukleotidy. Autori štúdie vysvetľujú, že pri tejto reakcii nevzniká veľké množstvo ribonukleotidov. Tie, ktoré vzniknú, sú však oveľa odolnejšie.
Ako sme už spomenuli, popri formóznej reakcii vzniká množstvo molekúl, ktoré sú za bežných okolností zbytočné. Ak sa však do reakcie pridá kyánamid, časť týchto molekúl oddeľuje a vznikajú z nich ribonukleotidy.
“Vo všeobecnosti sa chemici pokúšajú vyhnúť komplexnosti, aby čo najviac maximalizovali kvantitu a čistotu produktu. Tento prístup nám však môže brániť v skúmaní dynamických interakcií medzi odlišnými chemickými procesmi,” tvrdia autori štúdie.
Ide o reakcie, ktoré sa dejú všade na svete mimo laboratórií. vedci tvrdia, že tieto reakcie by mohli slúžiť ako most medzi chémiou a biológiou. Výskumníci v práci vysvetľujú, že táto reakcia by mohla nájsť uplatnenie aj v priemysle. Ďalším z jej produktov je zlúčenina 2-aminooxazol, ktorá sa používa pri produkcii mnohých liekov. Ak by sa podarilo tento autokatalytický proces uplatniť aj v priemysle, mohlo by to znamenať napríklad lacnejšie lieky.
Zaujímavé na tejto štúdii je, že prepája formóznu reakciu a reakciu, pri ktorej vznikajú ribonukleotidy. V minulosti sa vedci pozerali na obe reakcie oddelene a skúmali ich do veľkej hĺbky. Nepozreli sa však na tieto reakcie v spojení. Ako vysvetlili autori, práve dynamická interakcia medzi odlišnými chemickými reakciami a procesmi môže pomôcť odhaliť ako vznikol život na Zemi. Popri tom však môžeme potenciálne odhaliť aj ďalšie prírodné záhady.
Komentáre