Küsimus, kuidas elu siin Maa peal esmakordselt tekkis, on mõistatus, mis jätkub
Üks mõistatuse hirmutavamaid aspekte on seotud peptiidide ja ensüümidega, mis satuvad „kana ja muna“ olukorda. Sellega seoses viis Londoni ülikooli kolledži (UCL) teadlaste meeskond hiljuti läbi uuringu, mis näitas tõhusalt, et peptiidid võisid tekkida tingimustes
Nende tulemusi üksikasjalikult kirjeldav uuring avaldati hiljuti teadusajakirjas Loodus. Uurimisrühma juhtis UCL-i keemiaosakonna orgaanilise keemia lugeja dr Matthew Powner, kuhu kuulusid Pierre Canavelli ja dr Saidul Islam - mõlemad on UCL-i orgaanilise ja bioloogilise keemia osakonna teadlased.
Nagu Powner selgitas oma uuringu eesmärki hiljutises intervjuus UCL Newsile:
“Peptiidid, mis on aminohapete ahelad, on kogu Maa elu absoluutselt oluline element. Nad moodustavad valkude kanga, mis toimib bioloogiliste protsesside katalüsaatoritena, kuid vajavad ise ensüüme, et kontrollida nende moodustumist aminohapetest. Nii et meil on olnud klassikaline kana-muna probleem - kuidas tehti esimesi ensüüme? ”
Nagu nad oma uuringus märgivad, on minevikus tehtud märkimisväärseid uuringuid, et välja selgitada, kuidas peptiidid kõigepealt moodustusid ja võimaldasid neil elu tekkida. Kõik varasemad uuringud on keskendunud aminohapetele, mitte nende keemiliste eellaste (aminonitriilide) reaktsioonivõimele.
Kui aminonitriilid vajavad aminohapete (tavaliselt tugevalt happeliste või aluseliste) moodustamiseks karme tingimusi, siis peptiidide moodustamiseks tuleb aminohappeid energiaga laadida. Teadlased leidsid aga viis neist mõlemast etapist mööda minna, näidates, et peptiide saab valmistada otse energiarikastest aminonitriilidest.
Nende meetod kasutas ära aminonitriilide sisseehitatud reaktsioonivõime teiste molekulidega, mis olid osa Maa ürgsest keskkonnast. Protsess koosnes vesiniksulfiidi kombineerimisest aminonitriilidega ja keemilise substraadi ferritüaniidiga ([Fe (CN)6]3?) vees, mis andis peptiide.
See näitas, et aminonitriilid on võimelised peptiidsidemete moodustumist vees iseseisvalt ja hõlpsamini kui aminohapped. Lisaks näitas see, et see võib toimuda tingimustes ja kemikaalides, mis on vulkaanipursete ajal gaasist välja heitnud ja mis Maal leidsid tõenäoliselt miljardeid aastaid tagasi. Ütles uuringu esimene autor Pierre Canavelli:
"Kontrollitud süntees vastusena keskkonna või sisemistele stiimulitele on metaboolse regulatsiooni oluline element, seega arvame, et peptiidide süntees võis olla osa looduslikust tsüklist, mis leidis aset elu väga varases evolutsioonis."
"See on esimene kord, kui on veenvalt tõestatud, et peptiidid moodustuvad ilma aminohappeid vees kasutamata, kasutades suhteliselt leebet tingimust, mis tõenäoliselt on saadaval ürgsel Maal," lisas kaasautor dr Saidul Islam.
Need leiud võivad avaldada olulist mõju nii abiogeneesi uurimisele kui ka elu otsimisele ekstrasolaarsetel planeetidel. Need võivad olla kasulikud ka sünteetilise keemia valdkonnas, kuna amiidsidemete moodustamine on bioaktiivsete sünteetiliste materjalide tootmisel hädavajalik. Võrreldes tavapäraste keemiliste protsessidega, mida kasutatakse kaubanduslikult, on see uus meetod tõhusam ja palju kuluefektiivsem.
Tulevikku vaadates otsib uurimisrühm oma uuringuid edasi, leides muid võimalusi, kuidas aminonitriilid võivad viia peptiidideni. Samuti uurivad nad praegu nende eksperimendi käigus toodetud peptiidide funktsionaalseid omadusi, et saada paremini aru, kuidas nad oleksid võinud aidata käivitada Maakera elu. 4 miljardit aastat tagasi.
Pärast seda, kui paljud põlvkonnad on püüdnud (ja ebaõnnestunud) elu ehituskivi taastada, kas võib juhtuda, et teadlased on sellega lihtsalt hakkama saanud
