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
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A brokkoliban lévő vegyület segíthet a rák elleni küzdelemben

Igaz lehet a népi bölcsesség, a brokkoli tényleg jót tesz nekünk. Már korábban is tudni lehetett, hogy a brokkoli és…

2019-05-23 8:22 du.

A Hold keletkezésével került víz a Földre

A Föld a Naprendszerben egyedülálló módon az egyetlen olyan égitest, amelyen nagy mennyiségű víz van és egy viszonylag nagy méretű…

2019-05-23 8:15 du.

Fényre cserélhetik az elektromosságot az adathordozókban

Elektromosság helyett fény impulzusokon alapuló szupergyors adatfeldolgozási eljárást fejlesztettek ki kutatók. A találmányban mágnesek felelnek a számítógép adatainak elraktározásáért, melyek…

2019-05-23 7:53 du.

Az eredmények megismételhetősége nem mindig jelenti azt, hogy valójában igazak

A reprodukálható tudományos eredmények nem mindig igazak és a valóban igazi eredmények nem mindig reprodukálhatóak. Legalábbis erre jutott a Idaho…

2019-05-22 7:34 du.

Több bokorlakó énekesmadárral jobban lehetne védekezni a poloskainvázió ellen

Ha sokkal több bokorlakó énekesmadár - mint a barátposzáta, a kis poszáta, a fülemüle vagy a vörösbegy - élne például…

2019-05-21 8:46 du.

A “hangyahidak” inspirálta rendszer megjavítja az áramkörök hibáit

A szociális rovar kolóniák rendkívül összetett módon képesek ön rendeződni; például két ág között a hangyák egymásba kapaszkodnak, hogy élő…

2019-05-21 8:37 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.