Ķīmiķi ir parādījuši, kādas reakcijas izraisīja "dzīvības dzimšanu" uz Zemes

Scripps ķīmiķi ir pierādījuši, ka agrīnai izglītībai

Zemes aminoskābju un nukleīnskābju evolūcija,attiecīgi proteīnu un DNS pamatelementiem nebija nepieciešami nestandarta apstākļi vai reti elementi. Žurnāla Nature Chemistry rakstā aprakstītās ķīmiskās reakcijas varēja notikt normālos apstākļos, un to ierosināšanai bija nepieciešamas tikai tajā laikā pieejamās vielas.

Mūsdienās šūnās aminoskābes tiek ražotas noprekursori, ko sauc par α-keto skābēm, izmantojot gan slāpekli, gan specializētus proteīnus, ko sauc par fermentiem. Iepriekšējā darbā zinātnieki ir parādījuši, ka α-keto skābes varēja pastāvēt Zemes vēstures sākumā. Tomēr tika pieņemts, ka pirms šūnu dzīvības parādīšanās aminoskābēm vajadzēja veidoties no pilnīgi citiem prekursoriem, aldehīdiem, kuriem nebija nepieciešami fermenti.

Ķīmiķi savā darbā parādīja, ka cianīds varveiksmīgi aizstāj fermentus kā katalizatorus reakcijām, kas ražo aminoskābes. Tā kā viņi zināja, ka slāpeklis kaut kādā veidā būs vajadzīgs, viņi pievienoja amonjaku, slāpekļa veidu, kas būtu bijis uz agrīnās Zemes. Pēc tam, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas, viņi atklāja trešo galveno sastāvdaļu: oglekļa dioksīdu. 

Tas izrādījās pat vieglāk, nekā bijām iedomājušiespārstāvēta. Ja jūs sajaucat tikai keto skābi, cianīdu un amonjaku, nekas nenotiks. Bet, tiklīdz pievienojat oglekļa dioksīdu, pat nelielu daudzumu, reakcija paātrinās.

Ramanarayanan Krishnamurthy, Scripps institūta pētnieks, darba līdzautors

Turklāt pētnieki to atklājatās pašas ķīmiskās reakcijas blakusprodukts ir orotāts, RNS un DNS veidojošo nukleotīdu prekursors. Tādējādi visas dzīvības rašanās pamatkomponentes varētu veidoties lielos daudzumos viena ķīmisko reakciju kopuma rezultātā.

Ķīmisko reakciju shēma. Avots: Pulletikurti et al., Nature Chemistry

Zinātnieki uzskata, ka kopš aminoskābju sintēzesorganiskajās šūnās tas tiek veikts gandrīz identiski ierosinātajām reakcijām, izņemot fermentu izmantošanu cianīda vietā, tad šādi procesi kalpoja par primāro dzīvības izcelsmi uz Zemes.

Jaunas reakcijas ne tikai sniedz zinātniekiem ieskatupar agrīnās Zemes ķīmiju, tās noderēs arī rūpnieciskajā ražošanā, piemēram, lai no lētiem izejmateriāliem izveidotu individuāli marķētas biomolekulas.

Lasīt vairāk:

Virsskaņas lidmašīna lidos ar ātrumu 2000 km/h un šķērsos okeānu 3,5 stundās

Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu

Izveidoja kvantu datoru, kas "pārsniedza bināro sistēmu"