_ Compus vital pentru toată viața a jucat probabil un rol în originea vieții, sugerează un studiu de sinteză

Un compus chimic esențial pentru toate ființele vii a fost sintetizat într-un laborator în condiții care ar fi putut avea loc pe Pământul timpuriu, sugerând că a jucat un rol la începutul vieții, descoperă un nou studiu condus de cercetătorii de la University College London.

Compusul, panteteina, este fragmentul activ al coenzimei A. Este important pentru metabolism – procesele chimice care mențin viața. Studiile anterioare nu au reușit să sintetizeze panteteina în mod eficient, ceea ce a condus la sugestii că aceasta a fost absentă la originea vieții.

În noul studiu, publicat în revista Science, echipa de cercetare a creat compusul în apă la temperatura camerei folosind molecule. format din cianura de hidrogen, care probabil a fost abundent pe Pământul timpuriu.

Odată format, au spus cercetătorii, este simplu de imaginat cum ar fi putut ajuta panteteina reacții chimice care au condus de la precursori simpli ai moleculelor de proteine ​​și ARN la primele organisme vii — un moment despre care se crede că a avut loc acum 4 miliarde de ani.

Studiul contestă punctul de vedere al unor cercetători în domeniu că apa este prea distructivă pentru ca viața să își ia originea în ea și că viața Cel mai probabil, își au originea în bazine care s-au uscat periodic.

Reacțiile care au produs panteteina au fost molecule bogate în energie numite aminonitrili, care sunt strâns legate chimic de aminoacizi, elementele de bază ale proteinelor și ale vieții.

Membrii aceleiași echipe, conduși de profesorul Matthew Powner (UCL Chemistry), au folosit deja chimie similară alimentată de aminonitrili pentru a demonstra cum ar putea fi create alte ingrediente biologice cheie la originea vieții, inclusiv peptide (proteine). -crearea lanțurilor de aminoacizi) și nucleotide (componentele de bază ale ARN-ului și ADN-ului).

Profesorul Powner, autor principal al lucrării, a spus: „Acest nou studiu este o dovadă suplimentară că structurile de bază ale biologiei , moleculele primare din care este construită biologia, sunt predispuse să se formeze prin chimia nitrilului.

„Ușurința cu care pot fi făcute diferite clase de molecule biologice folosind nitrili m-a convins că, mai degrabă decât viața să fie precedată de o moleculă, cum ar fi ARN-ul, și existând o „lume ARN” înainte de a începe viața, moleculele de bază ale biologiei au apărut una alături de cealaltă – o rețea de ARN, proteine, enzime și cofactori care au condus la primele organisme vii.

„Lucrările noastre viitoare vor analiza modul în care aceste molecule s-au reunit, cum chimia panteteinei interacționează cu ARN-ul, peptidele și chimia lipidelor, de exemplu, pentru a oferi chimie pe care clasele individuale de molecule nu le-ar putea furniza izolat.”

O încercare anterioară notabilă de a sintetiza panteteina a fost făcută în 1995 de regretatul chimist american Stanley Miller, care a început domeniul de origine al experimentelor de viață cu trei decenii mai devreme, creând aminoacizi din patru substanțe chimice simple în tuburi de sticlă.

Cu toate acestea, în experimentul din 1995, randamentele de panteteină au fost foarte scăzute și au necesitat concentrații extrem de mari de substanțe chimice care au fost uscate și sigilate într-un tub etanș înainte de a fi încălzite la 100°C.

Dr. Jasper Fairchild (UCL Chemistry), autorul principal al studiului, care a condus lucrările ca parte a doctoratului său, a spus: „Diferența majoră între studiul lui Miller și al nostru este că, în timp ce Miller a încercat să folosească chimia acidă, noi am folosit nitrili. . Nitrilii sunt cei care aduc energia și selectivitatea. Reacțiile noastre pur și simplu rulează în apă și produc randamente mari de panteteină cu concentrații relativ scăzute de substanțe chimice necesare."

Profesorul Powner a adăugat: "S-a presupus că dvs. ar trebui să facă aceste molecule din acizi, pentru că folosirea acizilor pare a fi biologică și asta ni se învață la școală și la universitate.Ni se învață că peptidele sunt făcute din aminoacizi.

„Lucrările noastre sugerează că această viziune convențională a ignorat un ingredient esențial, energia necesară pentru a forma noi legături. Reacțiile arată puțin diferit cu nitrili, dar produsele finite – unitățile de bază ale biologiei – nu se pot distinge dacă format prin chimia acidului sau a nitrilului.”

În timp ce lucrarea se concentrează exclusiv pe chimie, echipa de cercetare a spus că reacțiile pe care le-au demonstrat ar fi putut avea loc în mod plauzibil în bazine sau lacuri de apă de pe Pământul timpuriu (dar nu este probabil în oceane, deoarece concentrațiile de substanțe chimice ar fi probabil prea diluate).

(Fluierul)