• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.07.2022
Сергей Васильев
17
8 757

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
Позавчера, 14:42
Юлия Трепалина

Первого марта в России отмечают День кошек. Это одни из самых популярных домашних животных, которые живут рядом с человеком уже порядка десяти тысяч лет. Несмотря на многовековое знакомство, в общении людей и кошек хватает неясностей. Так, французские ученые недавно выяснили, что почти в трети случаев знаки кошачьего неудовольствия толковались ошибочно.

Сегодня, 08:55
Василий Парфенов

Генетический и изотопный анализ останков сразу из трех мезолитических захоронений помог разрешить пару важных загадок об устройстве общества, проживавшего в Европе 6700 лет назад. А все благодаря тому, что несколько женщин давным-давно питались рыбой — и теперь мы можем узнать подробности их сексуальной жизни.

29 февраля
Андрей

Американские химики в ходе экспериментов с пептидами обнаружили новое объяснение гомохиральности молекул, из которых строится жизнь. Оно основано на дисбалансе односторонних молекул в исходном составе.

28 февраля
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

28 февраля
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

26 февраля
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

22 февраля
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

[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.
    Alexander
    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?
    Kiridan
    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
Kostya Peres
29.07.2022
-
2
+
Да, получаются большие молекулы, но где признаки жизни?
    Alexander
    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
      Немо
      31.07.2022
      -
      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.
        Alexander
        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.
      Kostya
      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.
Sam Dowson
29.07.2022
-
1
+
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?
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: