Kategóriák Természet

Megvan a földi élet kialakulásának még egy hiányzó lépése

Francia kutatók felfedezték, hogy vas-sókban gazdag vízben a glioxilát és a piruvát apró biomolekulák olyan reakcióhálózatot alkotnak, amely az élethez szükséges biokémiai folyamatok alapját képezhette. Ez a felfedezés bepillantást enged abba, hogy a korai Földön lezajló kémiai folyamatok, hogyan idézték elő az élet kifejlődését.

A tudományos közösséget már évek óta foglalkoztatja a kérdés, hogy hogyan alakult ki a földi élet alapját képező biokémiai folyamatok több mint 4 millió évvel ezelőtt. A biokémia alapját öt különböző szén, oxigén és hidrogén alkotta anyagcsere termék alkotta. A kérdés, hogy pontosan milyen előnyei vannak ezeknek a molekuláknak és reakcióknak más alternatívákkal szemben, az még továbbra is rejtély.

A francia Strasbourg Egyetem Joseph Moran által vezetett kutatócsapata már évek óta dolgozik a biológiai anyagcsere eredetének vizsgálatán. A kutatók elmondása szerint a legvonzóbb lehetőség, hogy a biológiai anyagcserének van egy egyszerűbb, a mostanihoz nagyon hasonlító korai folyamat, amiben a mostanihoz hasonló vegyületek alakultak át.

A kutatóknak már korábban sikerült puszta kémiai úton leképezni az úgynevezett acetil-koenzim A (AcCoA) útvonalat, melynek segítségével a mikroorganizmusok szén-dioxidból acetátot és piruvátot képeznek. Ezzel így már három szén alkotta molekulák is képezhetőek, viszont az ennél összetettebb vegyületekhez már összetett enzimek és energiaátvitelt végző molekulákra (ATP) van szükség.

Azonban ez egy paradox helyzetet teremt, mivel a így az összetett molekulák előállításához összetett molekulákra van szükség, melyek önmaguktól nem létezhettek a korai Földön. A kutatásnak ebben a részében az hozta az áttörést, hogy ez a korai kémiai metabolizmus valószínűleg egy kicsit másképp működöt mint ma.

A valódi áttörést pedig a glioxilát és a piruvát vízben lebajlódó reakciójának felfedezése jelentette, melynek során könnyen alkothatóak kötések szénatomok között. A csapat kísérletei szerint a vasban gazdag vízben a két vegyület több mint 20 biológiai vegyületet rendszert alkot, amelyben voltak hat szénatomos molekulák is. Ezen felül ez a rendszer az idő előrehaladtával egyre összetettebbé vált és egyes molekulák szén-dioxiddá bomlottak – hasonlóan a biológiai folyamatokhoz.

A kísérlet következő lépésében a kutatók egyszerű nitrogén vegyületeket adtak a rendszerhez, amivel a folyamatok idővel sikeresen előállítottak négy biológiai aminosavat. Ami viszont további érdekesség, hogy ezek az aminosavak által alkotott kodonok – a DNS és az RNS három aminosavra bontható részei – mind G-vel kezdődnek, ezzel erősítve azt az elméletet, hogy az anyagcserével egyidejűleg alakulhatott ki a genetikai kód is.

Mivel ez az újonnan felfedezett reakciós hálózat más sokban hasonlít a mai biológiai ciklusokhoz, így a kutatókban felmerült a kérdés, hogy más alapvető biológiai útvonalaknak is lehetettek teljesen kémiai eredetű ősei.

Ennek a megválaszolására a kutatócsapat a jövőben több különböző elemet ad majd a keverékhez és megfigyelik, hogy ezek milyen változásokat eredményeznek az összetételben.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Megvan az első ismert állatfaj, aminek nincs mitokondriális DNS-e

Egy nemzetközi kutatócsapat olyan többsejtű állatra bukkant, ami nem rendelkezik mitokondriális DNS-sel, ezzel ez a faj az egyetlen ismert állat,…

2020-03-07

A terahertzel a teljes spektrum urává válhatott az emberiség

Egy új berendezésnek köszönhetően hamarosan elérhetővé válhatnak a terahertzes hullámhosszok, amelyek szakértők szerint forradalmi új technológiák megvalósítását is lehetővé tehetik.…

2020-02-23

Megállás nélkül szivárog a szén-dioxid a “Szóda Forrásból”

Az óceánok már hatvan méteres mélységben is tartogatnak meglepetéseket. Most a Texas Egyetem professzora Bayani Cardenas került egy természetes "pezsgőre"…

2020-02-23

A 19. század óta csökken az átlagos testhőmérséklet

A Stanford Orvosi Egyetem új tanulmánya szerint a 19. század óta az Egyesült Államokban csökkent az emberek átlagos testhőmérséklete. Jelenleg…

2020-02-23

Megvan az első ciklikusan ismétlődő gyors rádióhullámú kitörés

Egy nagy méretű kanadai űrkutató csapat felfedezett egy 16 napos ciklusban ismétlődő gyors rádióhullámú kitörést. Ezek a rádióhullám kitörések rövid…

2020-02-23

Már a levegő páratartalmából is tudnak elektromos áramot generálni

A Massachusetts Egyetem új tanulmánya természetes fehérjék segítségével képes áramot gerjeszteni a levegőben lévő nedvességből. Kutatóik szerint a technológiának fontos…

2020-02-23

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom