Як життя виникло з неживого матеріалу - одна з найбільших загадок, що стоять перед наукою, і тепер нове дослідження з Університетського коледжу Лондона (UCL), можливо, наблизило нас до розуміння цього. Команда вчених, можливо, вирішила давню загадку «курка і яйце», пов'язану з тим, як різні типи пептидів і білків взаємодіють, даючи початок життю.
Еволюцію можна простежити тільки до деякого часу - в певний момент ми повинні задатися питанням, як життя виникло з безжиттєвої матерії. Зазвичай вважається, що все почалося з «первинного супу», багатого поживними речовинами, який накопичувався на поверхні або оточував глибоководні гідротермальні жерла вулканів.
Енергія від ударів блискавки або вулканічної активності може запустити процес, дозволяючи амінокислотам зв'язуватися, утворюючи пептиди, які можуть утворювати білки і в кінцевому підсумку життя. Але, як зазначають автори нового дослідження, в цій історії є проблема.
«Пептиди, які являють собою ланцюжки амінокислот, є абсолютно необхідним елементом всього життя на Землі», - говорить Метью Паунер, провідний автор дослідження. "Вони утворюють тканину білків, які служать каталізаторами біологічних процесів, але самі вони потребують ферментів, щоб контролювати їх утворення з амінокислот. Отже, у нас виникла класична проблема курки і яйця - як були створені перші ферменти? "
Щоб докопатися до загадки, дослідники відставили в бік амінокислоти і зосередилися на їхніх попередниках - молекулах, званих амінонітрилами. Зазвичай ці молекули починають накопичуватися в амінокислоти тільки в сильно кислому або лужному середовищі, а потім амінокислоти потребують енергії для отримання пептидів.
Але вчені виявили, що вони можуть пропустити обидва цих кроки, перетворюючи амінонітрили прямо на пептиди. Процес працював у воді шляхом об'єднання амінонітрилів із сірководнем і ферріціанідом. Ці дві молекули можуть бути вивергнуті вулканами, що означає, що вони, ймовірно, були на ранній Землі.
«Вперше було доведено, що пептиди утворюються без використання амінокислот у воді, з використанням відносно м'яких умов, які можуть бути доступні на примітивній Землі», - говорить Соідул Іслам, співавтор дослідження.
Вчені кажуть, що дослідження не тільки допомагає нам краще зрозуміти, як виникло життя, але і може бути застосовано до синтетичної хімії, що зробить більш ефективними способи виробництва матеріалів і фармацевтичних препаратів.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature.