• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29 июля
Сергей Васильев
17
8 370

Химики нашли ключевые реакции, которые помогли возникновению жизни

5.8

Цианид мог катализировать абиогенный синтез аминокислот и нуклеотидов на ранней Земле, обеспечив запас «строительных блоков» для будущих биологических молекул.

©Henning Dalhoff

Жизнь на Земле зародилась около четырех миллиардов лет назад, когда планета была покрыта обширным океаном. Первым этапом этого долгого процесса была химическая эволюция — возникновение сложных органических молекул из более примитивных предшественников. Считается, что этот ключевой переход привел к формированию «первичного бульона» — насыщенного раствора веществ, в котором появлялись и эволюционировали РНК и протоклетки — уже вполне полноценные зародыши жизни.

Однако как именно это произошло, остается во многом неясным. Сегодня живые организмы способны синтезировать и аминокислоты (компоненты белков), и нуклеотиды (звенья цепочек ДНК и РНК) из простых неорганических исходных веществ. Но для этого у них есть ферменты, катализирующие нужные реакции. В океане ранней Земли ферментов, разумеется, не было, а значит, встает вопрос о том, как именно появился в нем весь набор аминокислот и нуклеотидов.

Несколько месяцев назад Раманараян Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy) и его коллеги показали, что катализатором многих превращений органических веществ могут служить обычные цианиды. Цианид — несложное соединение углерода и азота, которое часто встречается в космосе и было представлено на ранней Земле. Поэтому ученые продолжили изучение его возможной роли в появлении «строительных блоков» жизни. Результаты их работы представлены в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.

На этот раз химики обратились к синтезу аминокислот. Сегодня живые клетки могут получать их из более простых кетокислот, используя для этого специальные ферменты. Существуют свидетельства о том, что кетокислоты могли присутствовать на ранней Земле. Поэтому ученые решили проверить, способен ли цианид помогать их превращению в аминокислоты без участия белков, в неживой природе.

И действительно, во время экспериментов было показано, что цианид в присутствии источника азота (аммиака) и небольших количеств углекислого газа приводит к образованию из кетокислот широкого спектра аминокислот. Такие реакции напоминают происходящее в живых клетках, за исключением того, что проходят в неживой среде, без участия ферментов. Они протекают при комнатной температуре и в широком диапазоне рН. Более того, в числе побочных продуктов — оротовая кислота, вещество, которое выступает одним из предшественников для синтеза нуклеотидов.

Таким образом, химики показали, что среди простых соединений, имевшихся на ранней Земле, могли без какого-либо участия живых организмов протекать реакции, приводящие к возникновению аминокислот и нуклеотидов, важнейших «кирпичиков» для более сложных биомолекул. Теперь ученые собираются выяснить, как именно они полимеризовались, образовав белки и нуклеиновые кислоты, с которых и началась настоящая жизнь.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

3 часа назад
Мария Азарова

В этом году премия досталась Алену Аспе, Джону Клаузеру и Антону Цайлингеру.

6 часов назад
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что повышенный уровень радиации стимулирует накопление меланинов в коже лягушек из Зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. Он защищает их от смертельного излучения и делает заметно темнее собратьев, живущих в обычной среде.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Вчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

17 Комментариев

-
1
+
И мне кажется, что это доказывает, важный факт: что жизнь не могла возникнуть сама по себе (самозародиться)
То что аминокислоты и нуклеотиды могут образовываться чисто химическим (абиогенным) путем давно известно. И полимеризация их также возможна что подтверждено экспериментами Непонятным остается конкретный механизм формирования ПЕРВОЙ ЖИВОЙ КЛЕТКИ а именно - каким именно образом белки и Нуклеиновые кислоты встретились и начали чётко взаимодействовать между собой т. е. каким именно образом возникла ЕДИНАЯ БЕЛКОВО - НУКЛЕИНОВАЯ СИСТЕМА В ЖИВЫХ КЛЕТКАХ которая и обеспечивает всю жизнедеятельность организмов. Насчёт того как именно первые живые организмы "избавились" от ненужных "правых" изомеров аминокислот в белках и "левых" сахаров в ДНК и РНК имеется интересная гипотеза Гидлея ( США) который показал что при снижении радиоактивного излучения может происходить разрушение оптических изомеров веществ. Хорошо известно что на первобытный Земле естественная радио активность была выше чем в настоящее время. Затем она начала снижаться из за полного распада радиоактивных изотопов. Вероятно первые живые организмы удачно "подловили" момент когда произошло разрушение изомеров при снижении радиации - но это только гипотеза.
    04.08.2022
    -
    0
    +
    Естественная радиоактивность не может являться единственным и исключительным фактором для зарождения жизни и эволюции живых организмов. Радиация влияет только на генные мутации. В большинстве случаев это отрицательный момент для зарождения и эволюции живых, с позволения сказать, образований. В исключительных случаях может проявиться в положительных факторах для зарождения (субъективное мнение) и развития жизни (научный факт). Проблема учёных в вопросе: "А как зародилась жизнь?" состоит в том, что нет исходных данных и есть колоссальное количество "пробелов" в химии, биологии, геофизики и других науках. Кстати, как вы относитесь к теории панспермии? (который не отвечает на вопрос о зарождении жизни в принципе).
-
0
+
Если нашли, то где результаты эксперимента по воспроизведению самозарождения жизни? Предъявите нам, пожалуйста
-
2
+
Отличная новость, я так примерно и предполагал, что жизнь на земле зародилась не миллионы, а миллиарды лет назад. Тогда встаёт законный вопрос, какая мы по счету цивилизация на планете, если смогли пройти свой эволюционный путь до полетов в космос менее чем за миллион лет?
    31.07.2022
    -
    0
    +
    Что в твоём понимании означает "цивилизация"? Тысячелетиями создавались одни и сменялись другими. Но если ты о куда более древних временах, то я тебя разочарую: никаких тому признаков не было и не будет. Предки современных людей существовали миллионы лет, и только сравнительно недавно (в пределах нескольких десятков тысячелетий) стали в достаточной степени разумными.
    +
      ещё комментарии
29.07.2022
-
2
+
Да, получаются большие молекулы, но где признаки жизни?
    31.07.2022
    -
    2
    +
    Вообще-то, учёные до сих пор спорят, где граница между живой и неживой материей. Нет чёткого и единого определения понятию "жизнь". Взять, например, вирус. Есть два типичных, но противоречивых мнения: - "Вирусы – неклеточная форма жизни"........................................... - "Сказать, что вирус — это живой организм, мы никак не можем, потому что вирус не может жить вне другого живого организма, такого как живая клетка"..........................................................Кроме того, философ даст одно определение понятию "жизнь", а биолог совсем другое. Короче говоря, это довольно скользкая тема )
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Это вы скользкий типы. Вирусы не способны воспроизводить вне клетки, себе подобных, а значит не могут быть предшественниками живых клеток, но вы всегда ссылаетесь на вирусы когда хотите показать эволюцию клетки.
        31.07.2022
        -
        0
        +
        Что за бред вы несёте? Я своё личное мнение относительно трактовки термина "жизнь" не высказывал. Я привёл два примера распространённых мнений по этому вопросу. И внимательно перечитайте мой комментарий. Или у вас проблемы с переводом с русского языка.
      02.08.2022
      -
      0
      +
      В то время никаких больших организмов из клеток не существовало. Только "бульон" с большими молекулами. Как я представляю, наиболее "удачные" молекулы могли присоединять (чисто химически) из бульона некие сочетания (наиболее "вкусные") к себе и таким образом расти. А достигнув определенного размера - делиться, разламываясь пополам. Дальше - поедание других и т.д.
-
0
+
Абиогенным синтезом аминокислот, углеводов и нуклеотидов уже никого не удивить, даже их последующей полимеризацией. Главный вопрос, на который никто не может дать ответ - почему в живых организмах лишь L-аминокислоты и D-сахара.

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: