Otázka, jak se na Zemi poprvé objevil život, je tajemstvím, které pokračuje
Jeden z více skličujících aspektů tajemství má co do činění s peptidy a enzymy, které spadají do situace „kuře a vejce“. Tým vědců z University College London (UCL) v nedávné době provedl studii, která účinně prokázala, že peptidy se mohly vytvářet v podmínkách
Studie, která podrobně popisuje jejich zjištění, byla nedávno zveřejněna ve vědeckém časopise Příroda. Výzkumný tým byl veden Dr. Matthewem Pownerem, čtenářem organické chemie na katedře chemie UCL, a zahrnul Pierra Canavelliho a Dr. Saidula Islama - oba jsou vědci sekce organické a biologické chemie UCL.
Jak Powner vysvětlil účel své studie v nedávném rozhovoru s UCL News:
„Peptidy, které jsou řetězci aminokyselin, jsou naprosto nezbytným prvkem veškerého života na Zemi. Tvoří strukturu proteinů, které slouží jako katalyzátory biologických procesů, ale samy o sobě vyžadují enzymy, které řídí jejich tvorbu z aminokyselin. Měli jsme tedy klasický problém s kuřetem a vejcem - jak byly vyrobeny první enzymy? “
Jak ukazují ve své studii, v minulosti byl věnován značný výzkum zjištění, jak se peptidy poprvé tvořily a umožňovaly vznik života. Celý předchozí výzkum se však zaměřil spíše na aminokyseliny než na reaktivitu jejich chemických prekurzorů (známých jako aminonitrily).
Zatímco aminonitrily vyžadují tvrdé podmínky pro vytvoření aminokyselin (obvykle silně kyselých nebo alkalických), je třeba aminokyseliny znovu nabít energií, aby se vytvořily peptidy. Vědci však našli způsob, jak obejít oba tyto kroky tím, že prokázali, že peptidy mohou být vyrobeny přímo z energeticky bohatých aminonitrilů.
Jejich metoda využila vestavěnou reaktivitu aminonitrilů s ostatními molekulami, které byly součástí prvotního prostředí Země. Proces spočíval v kombinaci sirovodíku s aminonitrily a chemickým substrátem ferrikyanidem [Fe (CN)6]3?) ve vodě, která poskytla peptidy.
To prokázalo, že aminonitrily jsou schopné dosáhnout tvorby peptidové vazby ve vodě samy o sobě a snadněji než aminokyseliny. Kromě toho se ukázalo, že k tomu může dojít za podmínek a chemikálií, které jsou odplyněny během sopečných erupcí a které byly pravděpodobně přítomny na Zemi před miliardami let. Pierre Canavelli, první autor studie:
„Řízená syntéza je v reakci na environmentální nebo vnitřní podněty základním prvkem metabolické regulace, takže si myslíme, že syntéza peptidů mohla být součástí přirozeného cyklu, který se odehrával ve velmi raném vývoji života.“
"Je to poprvé, kdy se peptidy přesvědčivě prokázaly, že se tvoří bez použití aminokyselin ve vodě, za použití relativně jemných podmínek, které budou pravděpodobně k dispozici na primitivní Zemi," dodal spoluautor Dr. Saidul Islam.
Tato zjištění by mohla mít významné důsledky pro studium abiogeneze a hledání života na extrasolárních planetách. Mohou být také užitečné v oblasti syntetické chemie, protože tvorba amidových vazeb je nezbytná pro výrobu syntetických materiálů, bioaktivních. Ve srovnání s běžnými chemickými procesy, které se běžně používají, je tato nová metoda účinnější a mnohem nákladově efektivnější.
Při pohledu do budoucna výzkumný tým hledá další své studie tím, že najde jiné způsoby, kterými mohou aminonitrily vést k peptidům. V současné době také zkoumají funkční vlastnosti peptidů, které jejich experiment vyprodukoval v naději, že lépe pochopí, jak by mohly napomoci vzniku života na Zemi ca. Před 4 miliardami let.
Po mnoha generacích pokusů (a neúspěchů) o obnovení stavebních bloků života by mohlo dojít k tomu, že to vědci prostě dělají
