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

A majmok gondolkodása rugalmasabb lehet mint az embereké

A Georgia Állami Egyetem új kutatása szerint, amikor arról van szó, hogy új hatékonyabb megoldásokat keresünk egy probléma megoldására, akkor…

2019-11-16

Sikeres volt az első szupravezető szélturbina tesztje

Sikerrel zárult az első szupravezető rotorral ellátott szélturbina tesztje. A 3,6 megawattos előállítására képes turbinát az EcoSwing tervezte és gyártotta…

2019-11-16

Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

A kutatóknak sikerült megfejteniük a fotoszintézisben kulcsfontosságú szerepet betöltő egyik vegyület felépítését. Szakértők szerint ezzel megnyílhat a lehetőség a folyamat…

2019-11-16

Már ereket is sikerült nyomtatni a mesterséges bőrbe

A Rensselaer Politechnikai Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert, amivel lehetségessé válik a teljesen élő bőr 3D nyomtatása véredényekkel kiegészítve. A…

2019-11-08

A kávé a felére csökkentheti a májrák kialakulásának kockázatát

A Queen's University tudósai felfedezték, hogy a kávét fogyasztók körében lényegesen alacsonyabb a májrák leggyakoribb fajtájában (HCC) szenvedők száma. A…

2019-11-08

Mágneses mezővel szétválasztható ragasztót fejlesztettek ki

A Sussex Egyetem kutatói kifejlesztettek egy ragasztót, aminek ragadását a mágneses mező segítségével meg lehet szüntetni. A csapat szerint így…

2019-11-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom