Kemikere har vist, hvilke reaktioner der førte til "livets fødsel" på Jorden

Kemikere ved Scripps Research har vist det for tidlig uddannelse

udvikling af jordens aminosyrer og nukleinsyrer,de grundlæggende byggesten af ​​henholdsvis proteiner og DNA krævede ikke ikke-standardiserede forhold eller sjældne grundstoffer. De kemiske reaktioner, der er beskrevet i artiklen i tidsskriftet Nature Chemistry, kunne forekomme under normale forhold og krævede kun stoffer, der var tilgængelige på det tidspunkt, for at igangsætte dem.

I dag dannes aminosyrer i celler fraforstadier kaldet α-ketosyrer, der bruger både nitrogen og specialiserede proteiner kaldet enzymer. I tidligere arbejde har forskere vist, at α-ketosyrer kan have eksisteret tidligt i Jordens historie. Det blev dog antaget, at der før cellelivets fremkomst måtte være dannet aminosyrer fra helt andre forstadier, aldehyder, som ikke krævede enzymer.

I deres arbejde viste kemikere, at cyanid kanmed succes erstatte enzymer som katalysatorer for reaktioner, der producerer aminosyrer. Fordi de vidste, at der ville være brug for nitrogen i en eller anden form, tilføjede de ammoniak, en form for nitrogen, der ville have været til stede på den tidlige Jord. Derefter opdagede de gennem forsøg og fejl den tredje nøgleingrediens: kuldioxid. 

Det viste sig at være endnu nemmere, end vi havde forestillet osrepræsenteret. Hvis du kun blander ketosyre, cyanid og ammoniak, sker der ikke noget. Men så snart du tilføjer kuldioxid, endda spormængder, accelererer reaktionen.

Ramanarayanan Krishnamurthy, forsker ved Scripps Institution, medforfatter af papiret

Det fandt forskerne desuden ud afet biprodukt af den samme kemiske reaktion er orotat, en forløber for de nukleotider, der udgør RNA og DNA. Således kunne alle de grundlæggende komponenter, der er nødvendige for livets oprindelse, dannes i store mængder som følge af ét sæt kemiske reaktioner.

Skema af kemiske reaktioner. Kilde: Pulletikurti et al., Nature Chemistry

Forskere mener, at siden syntesen af ​​aminosyreri organiske celler udføres det næsten identisk med de foreslåede reaktioner, med undtagelse af brugen af ​​enzymer i stedet for cyanid, så tjente sådanne processer som den primære oprindelse for liv på Jorden.

Nye reaktioner giver ikke kun forskerne indsigtom kemien i den tidlige Jord, vil de også være nyttige i industriel produktion, for eksempel til at skabe individuelt mærkede biomolekyler ud fra billige udgangsmaterialer.

Læs mere:

Det supersoniske fly vil flyve med en hastighed på 2.000 km/t og krydse havet på 3,5 timer

Forskere filmede et mærkeligt væsen med fangarme, som de forvekslede med en blomst

Skabte en kvantecomputer, der "gik ud over det binære system"