Chemiker haben gezeigt, welche Reaktionen zur „Geburt des Lebens“ auf der Erde führten

Chemiker von Scripps Research haben dies für die frühe Bildung gezeigt

Evolution der Aminosäuren und Nukleinsäuren der Erde,Die Grundbausteine ​​von Proteinen bzw. DNA erforderten keine ungewöhnlichen Bedingungen oder seltenen Elemente. Die in dem Artikel in der Zeitschrift Nature Chemistry beschriebenen chemischen Reaktionen könnten unter normalen Bedingungen ablaufen und erforderten nur zu diesem Zeitpunkt verfügbare Substanzen, um sie auszulösen.

Heute werden in Zellen Aminosäuren erzeugtVorstufen namens α-Ketosäuren, die sowohl Stickstoff als auch spezialisierte Proteine, sogenannte Enzyme, verwenden. In früheren Arbeiten haben Wissenschaftler gezeigt, dass α-Ketosäuren möglicherweise früh in der Erdgeschichte existiert haben. Allerdings ging man davon aus, dass vor dem Aufkommen des zellulären Lebens Aminosäuren aus ganz anderen Vorläufern, Aldehyden, gebildet worden sein müssen, die keine Enzyme benötigten.

In ihrer Arbeit zeigten Chemiker, dass Cyanid dies kannEnzyme erfolgreich als Katalysatoren für Reaktionen ersetzen, die Aminosäuren produzieren. Da sie wussten, dass Stickstoff in irgendeiner Form benötigt werden würde, fügten sie Ammoniak hinzu, eine Form von Stickstoff, die auf der frühen Erde vorhanden gewesen wäre. Dann entdeckten sie durch Versuch und Irrtum den dritten Hauptbestandteil: Kohlendioxid. 

Es stellte sich als noch einfacher heraus, als wir es uns vorgestellt hattenrepräsentiert. Wenn Sie nur Ketosäure, Cyanid und Ammoniak mischen, passiert nichts. Aber sobald Sie Kohlendioxid hinzufügen, sogar Spurenmengen, beschleunigt sich die Reaktion.

Ramanarayanan Krishnamurthy, Forscher an der Scripps Institution, Co-Autor der Abhandlung

Darüber hinaus fanden die Forscher das herausEin Nebenprodukt derselben chemischen Reaktion ist Orotat, ein Vorläufer der Nukleotide, aus denen RNA und DNA bestehen. Somit könnten alle für die Entstehung des Lebens notwendigen Grundbausteine ​​in großen Mengen als Ergebnis einer Reihe chemischer Reaktionen gebildet werden.

Schema chemischer Reaktionen. Quelle: Pulletikurti et al., Nature Chemistry

Wissenschaftler glauben, dass seit der Synthese von AminosäurenIn organischen Zellen wird es fast identisch mit den vorgeschlagenen Reaktionen durchgeführt, mit Ausnahme der Verwendung von Enzymen anstelle von Cyanid, dann dienten solche Prozesse als primärer Ursprung des Lebens auf der Erde.

Neue Reaktionen geben Wissenschaftlern nicht nur Einblicküber die Chemie der frühen Erde werden sie auch in der industriellen Produktion nützlich sein, um beispielsweise aus kostengünstigen Ausgangsmaterialien individuell markierte Biomoleküle herzustellen.

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