Ученые из Ратгерского университета в США выявили соединение, которое могло запустить процесс зарождения жизни на Земле. Это часть белка, представляющая собой простой пептид с двумя атомами никеля, сообщает Science Advances.
Соединение назвали Nickelback. Открытие позволит не только лучше понять историю нашей планеты, но и получить важные подсказки для поиска внеземной жизни.
Ядро Земли остановилось?
Российский ученый прокомментировал открытие китайских коллегСчитается, что 3,5-3,8 млрд лет назад на планете произошел переход от пребиотической химии к живым биологическим системам. Авторы нового исследования предположили, что переломный момент был связан с небольшими белками, которые выполняли ключевую роль в метаболических реакциях. В ходе исследования они идентифицировали один из вероятных пептидов-«первопроходцев».
Ученые заключили, что такое соединение должно быть достаточно простым, чтобы самопроизвольно появиться в пребиотическом «супе». При этом оно также должно обладать химической активностью для получения энергии из окружающей среды и запуска биохимических процессов.
Чтобы найти нужный пептид, ученые применили редукционистский подход. Они проанализировали современные белки, связанные с метаболическими процессами, и сократили их до базовой структуры. После серии экспериментов оказалось, что лучше всего заданным критериям соответствует Nickelback. Этот пептид состоит из 13 аменокислот и связывает два иона никеля.
По мнению специалистов, никель был распространенным металлом в древних океанах. Связываясь с пептидом, атомы никеля становились мощными катализаторами, притягивая дополнительные протоны и электроны и производя газообразный водород. Водород, в свою очередь, являлся важнейшим источником энергии для метаболизма.
«Хотя существует много теорий о происхождении жизни, реальных лабораторных испытаний этих идей очень мало. Эта работа показывает, что простые белковые метаболические ферменты не только возможны, но и очень стабильны и очень активны, что делает их вероятной отправной точкой для жизни», – отметил автор научной работы, научный сотрудник Центра передовых биотехнологий и медицины Викас Нанда.
Другая теория показала, что жизнь на Земле могла возникнуть из-за радиоактивных метеоритов. Гамма-излучение могло запустить формирование аминокислот – «строительных блоков» жизни.
