Эксперименты позволили решить парадокс, связанный со сложностями образования пептидных связей в воде: похоже, этот процесс происходил на поверхности микроскопических капель, которые разбрызгивали волны.
©Phuket@photographer.net, Flickr
Происхождение жизни — одна из главных загадок современной науки. Прежде всего ученые пытаются выяснить, как сложные биологические молекулы могли образоваться из простых органических компонентов без участия живых клеток. Эта проблема сложнее, чем может показаться.
В частности, образование пептидной связи между аминокислотами — реакция, в процессе которой появляется новая молекула H2O. В водной среде, состоящей из таких молекул, этот процесс термодинамически невыгоден. Поэтому вопрос о том, каким образом аминокислоты в водоемах древней Земли формировали пептидные цепочки, остается неясным. Свой вариант решения «водного парадокса» предложил профессор американского Университета Пердью Грэм Кукс (Graham Cooks) и его соавторы, статья которых опубликована в журнале PNAS.
Ученые проводили эксперименты с водными растворами аминокислот, которые распыляли и смешивали в виде мелких капель, как это происходит, например, на линии прибоя или в водопадах. Оказалось, поверхность капель — там, где вода контактирует с воздухом — обеспечивает такие условия, при которых аминокислоты с готовностью взаимодействуют и образуют пептидные связи, формируя короткие цепочки — «зародыши» полноценных белков.
Грэм Кукс и его коллеги сравнивают поверхность микрокапель с «сухим оазисом», где в условиях относительно низкого количества воды происходят самые разнообразные и ценные химические реакции. Ученые полагают, что их находка будет полезной и для промышленности, ведь эту особенность можно использовать для синтеза полезных соединений. Кроме того, она может оказать влияние и на поиски жизни вне Земли. «Мантра NASA „ищи, где вода“ должна быть дополнена мантрой „ищи, где бурный океан“», — отметил профессор Кукс.
