Vedci si myslia, že konečne objavili pôvod života na Zemi. Môže zaň táto reakcia
Výskumníci odhalili, ako vznikajú proteíny, najzákladnejší stavebný kameň života.
Zem je jedinou planétou, o ktorej vieme, že ukrýva na svojom povrchu život. Ako ale život na našej planéte vznikol ostáva stále vedeckou záhadou. Výskumníci z University College London ale vo svojej novej štúdii odhalili, ako mohol vzniknúť jeden z najzákladnejších stavebných kameňov života.
Presnejšie zistili, ako sa v prvých krokoch vzniku života proteíny formovali. Vedci vysvetľujú, že základným stavebným kameňom proteínov sú aminokyseliny, ktoré sú dôležité pre takmer každý biologický proces. Proteíny sa však nedokážu replikovať alebo sa samé vytvárať. Potrebujú na to inštrukcie, ktoré sa nachádzajú v RNA.
V novej štúdii dokázali výskumníci prepojiť aminokyseliny s RNA v podmienkach, aké prevládali na mladej Zemi.
“Život sa spolieha na schopnosť syntetizovať proteíny. Ide o kľúčové funkčné molekuly života. Pochopiť ako vznikajú proteíny je základom k pochopeniu, ako vznikol život na našej planéte,” vysvetlil Matthew Powner, jeden z autorov štúdie.
Vznik života na Zemi
Výskum popisuje, ako mohla RNA začať po prvýkrát so syntézou proteínov. Dnešný život využíva na syntézu proteínov mimoriadne komplexný molekulárny nástroj, ktorý nazývame ribozóm. Tento prístroj si vyžaduje inštrukcie, ktoré poskytuje RNA kyselina. Ide o prenos génovej sekvencie z DNA bunky do ribozómu. Ribozóm následne prečíta inštrukcie a “poskladá” proteín tým, že spája dokopy aminokyseliny.
“Dosiahli sme prvú časť tohto zložitého procesu. Použitím veľmi jednoduchej chémie vo vode s neutrálnym pH sa nám podarilo pripojiť aminokyseliny k RNA. Chémia je spontánna, selektívna a mohla sa objaviť na rannej Zemi. Predchádzajúce pokusy o pripojenie aminokyselín k RNA používali vysoko reaktívne molekuly, ale tie sa vo vode rozpadali a spôsobili, že aminokyseliny reagovali medzi sebou, namiesto toho, aby sa naviazali na RNA,” hovoria autori štúdie.
Pre potreby štúdie sa autori inšpirovali biológiou a použili jemnú metódu na pretvorenie aminokyselín na ich reaktívnejšiu formu. Táto reakcia si vyžadovala tioester, vysokoenergetickú chemickú zlúčeninu, ktorá je dôležitá pri mnohých biochemických procesoch. Výskumníci zároveň už nejakú dobu predpokladajú, že táto zlúčenina mohla hrať dôležitú úlohu pri vzniku života.
Neprehliadni
Výskumu sa podarilo zjednotiť dve prominentné teórie hovoriace o vzniku života na Zemi. Jednou je teória RNA sveta, kde sa práve RNA ukázala byť najdôležitejším komponentom života a tioester teórie, podľa ktorej práve tioester bola látka, ktorá bola energetickým zdrojom vzniku života na planéte.
Na vytvorenie tioesterov aminokyseliny reagujú so síru obsahujúcou zlúčeninou, ktorú nazývame pantetín. Minulý rok sa výskumníkom podarilo dokázať, že pantetín môže vzniknúť aj za podmienok, aké prevládali na našej planéte v dávnej minulosti. Ďalším krokom pre vedcov bolo zistiť ako sa RNA sekvencie mohli viazať na špecifické aminokyseliny, aby mohli začať kódovať inštrukcie pre syntézu proteínov.
“Existuje ešte niekoľko problémov, ktoré musíme vyriešiť, než dokážeme plne popísať vznik života na Zemi. Najväčším problémom je ale vznik proteínovej syntézy,” hovoria výskumníci.
Dôležité chemické reakcie
Na vznik života sa vyžaduje, aby jednoduché molekuly z uhlíka, dusíka, vodíka, kyslíka, či síry vytvorili molekuly schopné rozmnožovania. Ak by sa výskumníkom podarilo túto reakciu vytvoriť, potom by sme mali odpoveď na vznik života na Zemi. Autori štúdie v práci popísali reakcie, ktoré sa mohli udiať za podmienok na mladej Zemi. Zároveň ale podotýkajú, že pozorované reakcie by sa asi neodohrali vo vode, pretože látky by boli príliš zriedené. Tieto reakcie sú taktiež príliš malé na to, aby sa dali pozorovať bežným optickým teleskopom.
Autori štúdie vo svojej práci pokračujú aj naďalej a pokúsia sa objasniť, čo všetko viedlo ku vzniku života na našej planéte. Poznatky získané týmito výskumami vieme zároveň uplatniť aj pri pátraní po mimozemskom živote.
