Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




13.11.2017

Химическая основа возникновения жизни

Химики Научно-исследовательского института Скриппс (The Scripps Research Institute, TSRI) обнаружили химическое соединение, которое могло сыграть одну из главных ролей в процессе возникновения жизни на Земле.

Научная группа Раманараянана Кришнамурти
Научная группа Раманараянана Кришнамурти

Речь идёт о диамидофосфате (diamidophosphate, DAP). Материалы исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Учёные, которые изучают вопрос о происхождении жизни, предполагают, что химическая реакция фосфорилирования имела решающее значение для сборки трёх ключевых ингредиентов ранней жизни: коротких нитей нуклеотидов для хранения генетической информации, коротких цепочек аминокислот (пептидов), нужных для функционирования клетки и липидов, формирующих клеточную оболочку. Но какая молекула запускала фосфорилирование в протоклетках? До сих пор достойных веществ-кандидатов не находилось.

Исследовательская группа TSRI под руководством Раманараянана Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy) предполагает, что ключевую роль в соединении элементов протоклетки в единое целое сыграл диамидофосфат.

Другие научные группы уже описывали химические реакции, которые могли бы обеспечить фосфорилирование пребиологических молекул на ранней Земле. Но во всех сценариях приходилось предполагать наличие разных агентов для фосфорилирования различных типов молекул, а также разных и зачастую необычных условий, в которых протекали реакции.

«Трудно представить, как эти очень разные процессы могли соединиться в одном месте, чтобы получились первые примитивные формы жизни», — заметил Кришнамурти.

Кришнамурти и его коллегам удалось показать, что диамидофосфат может фосфорилировать каждый из четырёх нуклеозидов, нужных для строительства РНК. Реакция может протекать в воде или тестообразной среде в широком диапазоне температур и других условий. Для неё нужен катализатор — и он нашёлся, это имидазол, который на ранней Земле, как полагают учёные, был.

Фосфорилирование трёх видов органических соединений — нуклеозидов, аминокислот и жирных кислот — диамидофосфат позволяет получить олигонуклеотиды, пептиды и мембранные пузырьки-везикулы
Фосфорилирование трёх видов органических соединений — нуклеозидов, аминокислот и жирных кислот — диамидофосфат позволяет получить олигонуклеотиды, пептиды и мембранные пузырьки-везикулы

В присутствии имидазола активность диамидофосфата приводит к появлению коротких РНК-подобных цепочек из фосфорилированных нуклеозидов.

Кроме того, диамидофосфат с водой и имидазолом эффективно фосфорилирует глицерин и жирные кислоты, что позволяет сформироваться фосфолипидным пузырькам-везикулам, примитивным клеточным оболочкам.

Диамидофосфат в воде при комнатной температуре фосфорилирует глицин, аспарагиновую и глутаминовую кислоты, а затем помогает связать эти молекулы в короткие пептидные цепочки.

Ранее в лаборатории Кришнамурти была доказана способность диамидофосфата фосфорилировать простые сахара. Все реакции протекают в самых обычных условиях.

«Используя DAP, воду и эти мягкие условия, вы можете получить три важных класса пребиологических молекул, чтобы те могли собраться вместе и трансформироваться, получив возможность взаимодействовать друг с другом», — говорит Кришнамурти.

Осталось найти доказательства того, что диамидофосфат действительно присутствовал на ранней Земле. Кришнамурти ждёт помощи от геофизиков, которые могли бы обеспечить такие доказательства.

Сергей Сыров


Источники:

  1. 22century.ru



ИНТЕРЕСНО:

Биохимической реакцией будут управлять с помощью света

Новый композитный материал позволит получать чистый водород из метана

Новое соединение вольфрама и бора станет материалом рекордной твердости

Японские химики синтезировали «нано-Сатурн»

Учёные создали «невозможные» нитриды простым способом

Искусственный интеллект научили составлять молекулы

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'