Vprašanje, kako se je življenje prvič pojavilo tukaj na Zemlji, ostaja skrivnost
Eden izmed bolj zastrašujočih vidikov skrivnosti je povezava s peptidi in encimi, ki spadajo v položaj "piščanca in jajca". Ekipa raziskovalcev z University College London (UCL) je nedavno izvedla raziskavo, ki je učinkovito dokazala, da bi se lahko peptidi oblikovali v pogojih
Študija, ki podrobno opisuje njihove ugotovitve, je bila nedavno objavljena v znanstveni reviji Narava. Raziskovalno skupino je vodil doktor Matthew Powner, bralec organske kemije z UCL-jevega oddelka za kemijo, v njej sta bila tudi Pierre Canavelli in dr. Saidul Islam - oba sta raziskovalca z oddelka za organsko in biološko kemijo UCL.
Kot je Powner pojasnil namen svoje študije v nedavnem intervjuju za UCL News:
»Peptidi, ki so verige aminokislin, so absolutno bistven element vsega življenja na Zemlji. Tvorijo tkivo beljakovin, ki služijo kot katalizatorji bioloških procesov, sami pa potrebujejo encime za nadzor njihovega tvorjenja iz aminokislin. Torej smo imeli klasičen problem s piščancem in jajcem - kako so nastali prvi encimi? "
Kot navajajo v svoji študiji, je bilo v preteklosti veliko raziskav namenjenih ugotovitvi, kako so se peptidi najprej oblikovali in omogočili nastanek življenja. Vendar so se vse prejšnje raziskave osredotočile na aminokisline, ne pa na reaktivnost njihovih kemičnih predhodnikov (znanih kot aminonitrili).
Medtem ko aminonitrili zahtevajo težke pogoje za tvorbo aminokislin (običajno močno kislih ali alkalnih), je treba aminokisline napolniti z energijo, da nastanejo peptidi. Vendar pa so raziskovalci našli oba načina, s katerimi so dokazali, da lahko peptide izdelamo neposredno iz energijsko bogatih aminonitrila.
Njihova metoda je izkoristila vgrajeno reaktivnost aminonitrila z drugimi molekulami, ki so bile del prvinskega okolja Zemlje. Postopek je vseboval kombiniranje vodikovega sulfida z aminonitrili in ferricianida kemičnega substrata ([Fe (CN))6]3?) v vodi, ki daje peptide.
To je pokazalo, da so aminonitrili sposobni sami ustvariti peptidne vezi v vodi in z večjo lahkoto kot aminokisline. Poleg tega je pokazalo, da bi se to lahko odvijalo v razmerah in kemikalijah, ki so izginile med vulkanskimi izbruhi in ki so bile verjetno prisotne na Zemlji pred milijardami let. Said Pierre Canavelli, prvi avtor študije:
"Nadzorovana sinteza je kot odziv na okoljske ali notranje dražljaje bistven element metabolične regulacije, zato menimo, da bi bila sinteza peptidov lahko del naravnega cikla, ki se je zgodil že v zgodnji evoluciji življenja."
"To je prvič, da so peptidi prepričljivo pokazali, da tvorijo brez uporabe aminokislin v vodi, pri čemer uporabljajo razmeroma nežne pogoje, ki bodo verjetno na voljo na primitivni Zemlji," je dodal soavtor dr. Saidul Islam.
Te ugotovitve bi lahko imele pomembne posledice za preučevanje abiogeneze, pa tudi za iskanje življenja na ekstrasolarnih planetih. Uporabni so lahko tudi za področje sintetične kemije, saj je nastajanje amidnih vezi ključnega pomena za izdelavo bioaktivnih sintetičnih materialov. V primerjavi s klasičnimi kemičnimi postopki, ki se uporabljajo v komercialni obliki, je ta nova metoda učinkovitejša in veliko bolj stroškovno učinkovita.
V prihodnosti si raziskovalna skupina prizadeva za nadaljnje študije z iskanjem drugih načinov, kako lahko aminonitrili vodijo do peptidov. Trenutno raziskujejo tudi funkcionalne lastnosti peptidov, ki so jih ustvarili v poskusu, da bi bolje razumeli, kako bi lahko pomagali sprožiti življenje na Zemlji približno. Pred 4 milijarde let.
Po mnogih generacijah, ki so poskušali (in neuspešno) poustvariti gradnike življenja, bi se lahko znanstveniki preprosto lotili tega
