Chemicy z Scripps Research wykazali, że jest to przydatne w przypadku wczesnej edukacji
Dziś w komórkach aminokwasy są generowane zprekursory zwane α-ketokwasami, wykorzystujące zarówno azot, jak i wyspecjalizowane białka zwane enzymami. W poprzednich pracach naukowcy wykazali, że α-ketokwasy mogły istnieć na początku historii Ziemi. Założono jednak, że przed nadejściem życia komórkowego aminokwasy musiały powstać z zupełnie innych prekursorów, aldehydów, które nie wymagały enzymów.
W swojej pracy chemicy wykazali, że cyjanek możez powodzeniem zastępują enzymy jako katalizatory reakcji, w wyniku których powstają aminokwasy. Ponieważ wiedzieli, że azot będzie potrzebny w jakiejś formie, dodali amoniak, formę azotu, która była obecna na wczesnej Ziemi. Następnie metodą prób i błędów odkryli trzeci kluczowy składnik: dwutlenek węgla.
Okazało się to jeszcze łatwiejsze niż sobie wyobrażaliśmyreprezentowane. Jeśli zmieszasz tylko ketokwas, cyjanek i amoniak, nic się nie stanie. Ale jak tylko dodasz dwutlenek węgla, nawet śladowe ilości, reakcja przyspiesza.
Ramanarayanan Krishnamurthy, badacz w Scripps Institution, współautor artykułu
Ponadto naukowcy odkryli, żeproduktem ubocznym tej samej reakcji chemicznej jest orotan, prekursor nukleotydów tworzących RNA i DNA. W ten sposób wszystkie podstawowe składniki niezbędne do powstania życia mogły powstać w dużych ilościach w wyniku jednego zestawu reakcji chemicznych.
Schemat reakcji chemicznych. Źródło: Pulletikurti i in., Nature Chemistry
Naukowcy uważają, że od czasu syntezy aminokwasóww komórkach organicznych odbywa się to prawie identycznie jak proponowane reakcje, z wyjątkiem użycia enzymów zamiast cyjanku, wtedy takie procesy służyły jako pierwotne źródło życia na Ziemi.
Nowe reakcje nie tylko dają naukowcom wglądo chemii wczesnej Ziemi, będą one również przydatne w produkcji przemysłowej, na przykład do tworzenia indywidualnie znakowanych biomolekuł z tanich materiałów wyjściowych.
Czytaj więcej:
Samolot naddźwiękowy poleci z prędkością 2000 km/h i przeleci ocean w 3,5 godziny
Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem
Stworzył komputer kwantowy, który „wykroczył poza system binarny”