Химиците в Изследователския институт Scripps (TSRI) откриха съединение, което може да е било решаващ фактор за произхода на живота на Земята.
Изследователите предположили, че химическа реакция, наречена фосфорилиране, може да е била от решаващо значение за сглобяването на три ключови съставки в ранните форми на живот. За появата на първите клетки са били необходими късите нишки на нуклеотидите за съхраняване на генетична информация, къси вериги от аминокиселини (пептиди), за да да вършат основната работа на клетките и липиди за образуване на капсулиращи структури като клетъчните стени. Но никой никога не е намерил фосфорилиращ агент, който правдоподобно да е присъствал на ранната Земя и би могъл да произведе тези три класа молекули една до друга при същите реалистични условия.
Учените са идентифицирали точно такова съединение - диамидофосфат (DAP).
Проучването е публикувано в Nature Chemistry. То е част от непрекъснатото усилие на учените от цял свят да открият правдоподобно обяснения за епичната крачка от пребиологичната химия към клетъчната биохимия.
Други изследователи са описали химическите реакции, които биха могли да позволят фосфорилирането на пребиологичните молекули на ранната Земя. Но тези сценарии включват различни фосфорилиращи агенти за различни видове молекули, както и различни и често специфични среди.
Химиците установяват, че DAP може да фосфорилира всеки от четирите нуклеозидни изграждащи блока на РНК във вода или подобно на паста състояние при широк диапазон от температури и други условия.
С прибавянето на катализатор имидазол - просто органично съединение, което също е правдоподобно да е присъствало на ранната Земя, активността на DAP също води до появата на къси, подобни на РНК вериги на тези фосфорилирани градивни елементи.
Освен това, DAP с вода и имидазол ефективно фосфорилизира изграждащите липиди глицерол и мастни киселини, което води до самосглобяването на малки фосфолипидни капсули, наречени везикули - примитивни версии на клетките.
DAP във вода при стайна температура също фосфорилират аминокиселините глицин, аспартинова киселина и глутаминова киселина и след това подпомага свързването на тези молекули в къси пептидни вериги (пептидите са по-малки варианти на протеините).
Значението на DAP за зараждането на живота на Земята може да се окаже трудно за доказване - няколко милиарда години са изминали оттогава. факта. Но по думите на учените "фосфорилирането на DAP прилича много на това, което се наблюдава в реакциите в метаболитния цикъл на всяка клетка." В сътрудничество с геохимици по ранната Земя, те ще търсят потенциалните източници на DAP или подобни азотни съединения на фосфора, които са били на планетата по онова време.
"Възможно е на ранната Земя да има минерали, които освобождават такива азотни съединения на фосфора, при правилните условия", казва водещият автор на изследването Раманараянан Кришнамурти.
"Астрономите откриха доказателства за азотните съединения на фосфора в газа и праха на междузвездното пространство, така че със сигурност е възможно тези съединения да присъстват на ранната Земя и да играят роля в появата на сложните молекули на живота".
