Цианид мог сыграть ключевую роль в появлении жизни на Земле
Калифорнийские химики выяснили, что цианид мог выступать катализатором в реакциях синтеза органических соединений из углекислого газа на ранней Земле. Исследование не только позволяет по-новому взглянуть на зарождение жизни на нашей планете, но и может помочь в поиске жизни в других мирах.
Сегодня химическое соединение, известное как цианид (хотя правильнее было бы говорить о группе веществ — цианидов, содержащих в своем составе группу CN), у многих ассоциируется с очень токсичным бесцветным газом, смертельным ядом и даже химическим оружием. И правда, многие цианиды токсичны. Цианиды, а также их производные использовали во время Второй мировой войны как боевое отравляющее вещество, и они до сих пор помогают в борьбе со многими вредителями: мышами, крысами, койотами, опоссумами, муравьями.
Однако, похоже, что цианид может не только нести смерть, но и способствовать зарождению жизни. По крайней мере так считают химики из Научно-исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute). В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry, ученые показали, как цианид мог способствовать синтезу органических соединений из углекислого газа четыре миллиарда лет назад, во времена ранней Земли.
«Когда мы ищем признаки жизни — будь то на ранней Земле или на других планетах, — то основываем свой поиск на биохимии, которая, как мы знаем, существует в современных организмах. Тот факт, что те же самые метаболические реакции может катализировать цианид, показывает, что жизнь способна принимать самые разные формы», — комментирует работу Раманарайанан Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy), доктор философии (PhD), доцент кафедры химии Института Скриппса и ведущий автор новой статьи.
Некоторые современные бактерии, например зеленые серобактерии, используют ряд химических реакций, известный как обратный цикл трикарбоновых кислот (он же — обратный цикл Кребса или цикл Арнона), для синтеза органических соединений из углекислого газа и воды. При этом для протекания всех реакций необходим с десяток ферментов, катализирующих превращения трикарбоновых кислот. Многие ученые полагают, что обратный цикл Кребса проходил и на ранней Земле при создании первых органических веществ. Но у этой гипотезы есть серьезная проблема: во времена ранней Земли (более 3,5 миллиарда лет назад) не существовало сложных белков, катализирующих сегодня реакции обратного цикла трикарбоновых кислот.
Кришнамурти и его коллеги из Института Скриппса решили узнать, могла ли какая-нибудь простая молекула, присутствовавшая в атмосфере ранней Земли, катализировать те же реакции. И она нашлась — молекула цианида. Ученые выдвинули гипотезу о том, какие реакции мог бы катализировать цианид, а затем проверили свои догадки в эксперименте. В итоге все получилось: реакции, аналогичные реакциям обратного цикла Кребса, проходили в присутствии цианида, который играл роль переносчика электронов между молекулами. При этом все работало в широком диапазоне температур (от комнатной до 80 °C) и значений pH (3-9).
«Было страшно, насколько это просто, — отметил Кришнамурти. — Нам действительно не нужно было делать ничего особенного: смешали эти молекулы, подождали, и реакция произошла самопроизвольно».
Автор добавляет, что невозможно точно узнать, какие химические процессы действительно проходили на ранней Земле. Тем не менее открытие новых путей протекания реакций позволит расширить представление о потенциальной химии жизни на нашей и других планетах.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Как доставить противоопухолевое лекарство в головной мозг через нос, придумали молодые ученые Института фармации имени А.П. Нелюбина Сеченовского Университета. Они создали «умную» интраназальную лекарственную форму на основе геллановой камеди, которая позволяет препарату дольше задерживаться на слизистой и доставлять активное вещество в мозг, минуя гематоэнцефалический барьер. Эксперименты на лабораторных крысах подтвердили безопасность технологии. Следующий шаг — проверка ее эффективности на моделях с глиобластомой — одной из самых агрессивных опухолей мозга.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии