Kemistit ovat osoittaneet, mitkä reaktiot johtivat "elämän syntymiseen" maan päällä

Scripps Researchin kemistit ovat osoittaneet, että varhaiskasvatukseen

maapallon aminohappojen ja nukleiinihappojen evoluutio,proteiinien ja DNA:n perusrakennusaineet eivät vaatineet epätyypillisiä olosuhteita tai harvinaisia ​​elementtejä. Nature Chemistry -lehden artikkelissa kuvatut kemialliset reaktiot saattoivat tapahtua normaaleissa olosuhteissa, ja niiden käynnistämiseen tarvittiin vain tuolloin saatavilla olevia aineita.

Nykyään soluissa tuotetaan aminohappojaα-ketohapoiksi kutsuttuja esiasteita, jotka käyttävät sekä typpeä että erikoistuneita proteiineja, joita kutsutaan entsyymeiksi. Aiemmassa työssä tutkijat ovat osoittaneet, että α-ketohappoja on saattanut olla olemassa varhain maapallon historiassa. Kuitenkin oletettiin, että ennen soluelämän tuloa aminohappojen on täytynyt muodostua täysin erilaisista esiasteista, aldehydeistä, jotka eivät vaatineet entsyymejä.

Kemistit osoittivat työssään, että syanidi voikorvaa menestyksekkäästi entsyymejä katalyytteinä reaktioissa, jotka tuottavat aminohappoja. Koska he tiesivät, että typpeä tarvittaisiin jossain muodossa, he lisäsivät ammoniakkia, typen muotoa, jota olisi ollut olemassa varhaisessa maassa. Sitten he löysivät yrityksen ja erehdyksen avulla kolmannen keskeisen ainesosan: hiilidioksidin. 

Se osoittautui jopa helpommaksi kuin kuvittelimmeedustettuna. Jos sekoitat vain ketohappoa, syanidia ja ammoniakkia, mitään ei tapahdu. Mutta heti kun lisäät hiilidioksidia, jopa pieniä määriä, reaktio nopeutuu.

Ramanarayanan Krishnamurthy, Scripps-instituutin tutkija, paperin toinen kirjoittaja

Lisäksi tutkijat huomasivat sensaman kemiallisen reaktion sivutuote on orotaatti, RNA:n ja DNA:n muodostavien nukleotidien esiaste. Siten kaikki elämän syntymiselle välttämättömät peruskomponentit voisivat muodostua suuria määriä yhden kemiallisen reaktion seurauksena.

Kemiallisten reaktioiden kaavio. Lähde: Pulletikurti et al., Nature Chemistry

Tutkijat uskovat, että aminohappojen synteesin jälkeenorgaanisissa soluissa se suoritetaan lähes identtisesti ehdotettujen reaktioiden kanssa, lukuun ottamatta entsyymien käyttöä syanidin sijasta, jolloin tällaiset prosessit toimivat ensisijaisena elämän alkuperänä maan päällä.

Uudet reaktiot eivät vain anna tutkijoille näkemystävarhaisen Maan kemian osalta ne ovat hyödyllisiä myös teollisessa tuotannossa, esimerkiksi luomaan yksittäin leimattuja biomolekyylejä edullisista lähtöaineista.

Lue lisää:

Yliäänikone lentää 2000 km/h nopeudella ja ylittää valtameren 3,5 tunnissa

Tiedemiehet kuvasivat oudon olennon lonkeroilla, joita he luulivat kukaksi

Loi kvanttitietokoneen, joka "meni binäärijärjestelmän ulkopuolelle"