Biochemikai nustatė labiausiai tikėtiną medžiagą, „paleidusią“ gyvybę Žemėje

Rutgerso universiteto biochemikai pavadino cheminę medžiagą, kuri greičiausiai paskatino perėjimą nuo...

prebiotinė chemija (organinės molekulės,egzistavusios iki gyvybės atsiradimo) prie biologinių sistemų. Nickelback peptidas susideda iš 13 aminorūgščių ir sujungia du nikelio jonus. Jis gali būti naudojamas kaip biologinis parašas ieškant planetų ant gyvybės slenksčio.

Kažkur prieš 3,5–3,8 milijardo metų Žemėjeįvyko lūžis, susijęs su gyvybės atsiradimu. Tyrėjai mano, kad šio pokyčio priežastis buvo mažų pirmtakų baltymų atsiradimas, kurie sukėlė medžiagų apykaitos reakcijas.

Ieškodami tokių medžiagų, biochemikai studijavoesamų šiuolaikinių baltymų, susijusių su medžiagų apykaitos procesais. Žinodami, kad baltymai yra per sudėtingi, kad pasirodytų ankstyvoje stadijoje, jie sumažino juos iki pagrindinės struktūros – peptidų, susidedančių iš kelių aminorūgščių. Atlikę daugybę eksperimentų, jie padarė išvadą, kad šiam vaidmeniui geriausiai tinka 13 aminorūgščių ir dviejų nikelio jonų peptidas.

Nickelback peptidas (centre) ir šiuolaikiniai kompleksiniai fermentai: [Ni-Fe] hidrogenazė (kairėje) ir acetil-CoA sintetazė (dešinėje). Vaizdas: Jennifer Timm ir kt., Science Advances

Nikelis pradžioje buvo įprastas metalasvandenynų, teigia mokslininkai. Susijungę su peptidu, metalo atomai tampa galingais katalizatoriais, pritraukiančiais papildomų protonų ir elektronų bei gaminančiais vandenilio dujas. Tyrėjai padarė išvadą, kad vandenilio taip pat buvo gausu ankstyvojoje Žemėje ir jis būtų buvęs svarbus medžiagų apykaitos energijos šaltinis.

Tyrimo rezultatai parodė, kadNickelback yra pakankamai paprasta struktūra, kad spontaniškai susidarytų pirmykštiame sultinyje. Tuo pačiu metu jis yra pakankamai chemiškai aktyvus, kad gautų energiją iš aplinkos, kad prasidėtų biocheminis procesas.

Mūsų darbas rodo, kad paprasti baltymų apykaitos fermentai yra ne tik įmanomi, bet ir kad jie yra labai stabilūs ir labai aktyvūs, todėl jie yra tikėtinas gyvenimo pradžios taškas.

Vikas Nanda, darbo bendraautoris iš Rutgers universiteto Pažangios biotechnologijos ir medicinos centro

Skaityti daugiau:

Sudane rasta 2700 metų senumo šventykla Jis nustebino mokslininkus

Astronomai randa dvi planetas aplink dvynę Saulės žvaigždę

Pavadinta šalis, kurioje gyventojų IQ sumažėjo