نظریه جدید منشأ حیات چیست؟

 

تصور می‌شود که اولین شکل‌های حیات میلیارد‌ها سال پیش از ترکیبی غنی از مواد مغذی، روی زمین به وجود آمده‌اند.اساساً، مولکول‌های موجود در داخل شروع به واکنش با یکدیگر کردند، به لطف مقداری انرژی افزوده مانند برخورد رعد و برق یا دریچه‌های گرمابی، تا زمانی که ترکیبات آلی اساسی و سپس اسید‌های آمینه را تشکیل دادند، که سپس می‌توانند به پپتید‌ها و پروتئین‌ها متصل شوند و در نهایت به زندگی ادامه دهند.

برای مطالعه جدید، دانشمندان اسکریپس دست به کار شدند و مجموعه جدیدی از واکنش‌های شیمیایی را با استفاده از مواد نسبتاً ساده که احتمالاً در زمین اولیه رایج بودند، کشف کردند.

تنها چیزی که لازم است سیانید، آمونیاک، دی اکسید کربن و اسید‌های آلفا کتو است و تیم شروع به بررسی این ایده جدید کردند که اسید‌های آمینه تولید می‌کند.

هر یک از چهار عنصر نقش خود را دارد. آلفا کتو اسید‌ها پیش ساز‌هایی هستند که سلول‌های زنده امروزه از آن‌ها برای ساخت اسید‌های آمینه استفاده می‌کنند.آمونیاک منبع نیتروژن است که فرآیند تبدیل به آن نیاز دارد. سیانید تبدیل را انجام می‌دهد و دی اکسید کربن در تمام مدت آن را سرعت می‌بخشد.

رامانارایانان کریشنامورتی، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما انتظار داشتیم که کشف این موضوع بسیار دشوار باشد، معلوم شد که حتی ساده‌تر از آن چیزی است که تصور می‌کردیم. اگر فقط کتو اسید، سیانید و آمونیاک را با هم مخلوط کنید، با تغییر آهسته می‌ماند. به محض اضافه کردن دی اکسید کربن، حتی مقادیر کم، سرعت واکنش افزایش می‌یابد.

این تیم می‌گوید: این فرآیند اساساً نحوه تشکیل اسید‌های آمینه در سلول‌های زنده است، با این تفاوت که سیانید جایگزین آنزیم‌هایی است.
این سادگی و شباهت به فرآیند‌های بیولوژیکی کنونی نشان می‌دهد که این منبع محتمل‌تری برای زندگی اولیه نسبت به سایر فرضیه‌ها است که به شیمی کاملاً متفاوت‌تری نیاز دارند.

تجزیه و تحلیل فرمول شیمیایی بررسی شده، نشان داد که این فرآیند همچنین اوروتات را به عنوان یک محصول جانبی تولید می‌کند.

اوروتات پیش ماده‌ای برای نوکلئوتید‌ها است که DNA و RNA را می‌سازند، نشان می‌دهد طیف کاملی از مواد تشکیل دهنده حیات را می‌توان از این طریق تولید کرد.کاری که ما می‌خواهیم در ادامه انجام دهیم این است که به بررسی این مطلب بپردازیم که چه نوع شیمی می‌تواند از این مخلوط پدید آید ادامه دهیم.

آیا اسید‌های آمینه می‌توانند شروع به تشکیل پروتئین‌های کوچک کنند؟
آیا ممکن است یکی از آن پروتئین‌ها مؤثر‌تر باشد و به عنوان یک آنزیم برای تولید بیشتر این اسید‌های آمینه عمل کند؟

 

این تحقیق در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس منتشره از موسسه تحقیقاتی اسکریپس