Ученые тщательно смоделировали условия на Земле в самый ранний период ее истории, около 4,6 миллиарда лет назад, в надежде пролить свет на то, как аминокислоты привели к появлению первых ингредиентов жизни.
Вместе аминокислоты образуют белки, которые играют множество жизненно важных функций в организмах. Это новое исследование было разработано, чтобы помочь установить, почему определенная группа из 20 «канонических» аминокислот снова и снова используется для создания белков, когда есть так много других этих аминокислот, из которых можно выбирать.
Считается, что эти 20 аминокислот состоят из 10 «ранних», взятых из атмосферы и фрагментов метеоритов ранней Земли, и 10 «более поздних», добавленных сверху — но что касается процесса отбора последних 10, то это не так. прозрачный.
«Вы видите одни и те же аминокислоты в каждом организме, от людей до бактерий и архей, и это потому, что все вещи на Земле связаны через это дерево жизни, которое имеет происхождение, организм, который был предком всех живых существ», — говорит химик Стивен Фрид из Университета Джона Хопкинса в Мэриленде. «Мы описываем события, которые определили, почему этот предок получил те аминокислоты, которые он получил».
Путем реконструкции первичного белкового синтеза исследователи показали, что древние органические соединения предпочитали аминокислоты, лучше всего сворачивающие белки, приспосабливая их к определенным функциям.
Другими словами, уже на этой стадии шел процесс эволюции или естественного отбора: отбирались не наиболее доступные аминокислоты, а наиболее подходящие для конкретной работы.
Если бы другие аминокислоты были выбраны в качестве части основной группы миллиарды лет назад, ученые определили, что сами строительные блоки жизни не были бы столь эффективны в построении этой жизни.
«Свертывание белков в основном позволяло нам заниматься эволюцией еще до того, как на нашей планете появилась жизнь», — говорит Фрид. «У вас могла быть эволюция до того, как у вас появилась биология, у вас мог быть естественный отбор химических веществ, полезных для жизни, даже до того, как появилась ДНК».
Считается, что молекулы, в том числе белки, начали собирать простые организмы около 3,8 миллиарда лет назад, поэтому есть отрезок более ранней истории Земли, который ученые очень хотели изучить.
Команда, стоящая за исследованием, предполагает, что 10 «более поздних» аминокислот, в частности, были выбраны из-за их способности сворачивать белки, обеспечивая репликацию ДНК и производство белков, которые зажгли жизнь.
Это исследование может рассказать нам больше о потенциале микроорганизмов на других планетах и на нашей собственной: те же самые аминокислоты, которые попали на Землю с метеоритами, также можно найти во многих других местах во Вселенной.
«Кажется, Вселенная любит аминокислоты», — говорит Фрид. «Может быть, если бы мы нашли жизнь на другой планете, она не была бы такой уж другой».
No comments:
Post a Comment