История древней Земли поможет создать новые медикаменты — Naked Science
13.11.2018
5 минут
Редакция
2
90

История древней Земли поможет создать новые медикаменты

Ученые намерены исследовать химические процессы, происходившие при зарождении жизни на планете, для создания новых лекарств.

135083_planet-earth-illustration1

Несколько миллиардов лет назад, когда недавно сформировавшаяся Земля остывала после продолжительных метеоритных бомбардировок, на ней начали появляться химические предшественники жизни.

 

Сегодня ученые выводят химические реакции, имитирующие раннюю Землю, не только для того, чтобы узнать, как зародилась жизнь, но и для открытия новых возможностей для современной медицины.

 

В статье, опубликованной в журнале Origins of Life and Evolution of Biospheres, профессор химии и биоинженерии Висконсинского университета в Мадисоне Джон Инь и его коллеги описали первые шаги к получению химических составов, шифрующих информацию в разных условиях, которые могли бы имитировать окружающую среду доисторической Земли.

 

Распределение и усиление пептидных видов и получение пептидной связи при разных температурах и рН / © University of Wisconsin-Madison

 

Соединениями, совмещенными исследователями, были аминокислоты — молекулярные кирпичики для белков, совершающих большую часть структурной и химической работы внутри живых клеток. Существует более 20 разных аминокислот, совмещающихся при формировании необходимых для жизни белков, но Инь и его коллеги сосредоточились только на двух — аланине и глицине: это одни из самых простых представителей таких молекул. К смеси они добавили энергетическую молекулу — трифосфат, — которая, предположительно, присутствовала на ранней Земле.

 

Исследователи «варили» смесь при разных температурах и кислотных условиях. В смесях без энергетической молекулы аминокислоты соединялись только в самых горячих и жестких условиях. В присутствии же трифосфата короткие цепи аланина и глицина формировались при умеренных температурах.

 

Интересно, что аланин и глицин не объединялись случайно. Напротив, аминокислоты соединялись в цепи в определенных последовательностях — в зависимости от температуры и pH.

 

Ключом к исследованию была способность определить состав разных аминокислотных цепей при помощи утонченной аналитической химии. Для проведения молекулярной характеристики Инь сотрудничал с Ли Линьцзюнь, профессором фармацевтики и химии. Их находка указала на первые проблески в хранении информации, появившемся миллиарды лет назад.

 

Ученые предполагают, что при длительной «варке» может проявиться даже более значительная сложность. Их реакции продолжались только сутки — это всего лишь мгновение по сравнению с историей планеты. Кроме того, ученые планируют добавить больше молекул в смесь.

 

В итоге они надеются создать смеси, в которых сложные молекулы будут самостоятельно образовываться из более простых компонентов и создавать самостоятельные химические реакции, взаимодействующие и питающие друг друга. Эти реакции могут хранить в себе ключи к созданию новых лекарств или к более эффективному синтезированию существующих соединений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

5 часов назад
24 минуты
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

ulogin_vkontakte_5184780
14.11.2018
-
0
+
Если земле миллиарды лет, то сколько газов должно было выброситься в атмосферу за всё время существования земли и как должна была меняться атмосфера? Как всё это влияет на эволюцию и чем древность помогает в медицине сегодня? Сегодня даже давление сказывается на здоровье, эволюция это не предусматривает, когда различные вирусы и бактерии меняются. А ещё, кроме атмосферного давления есть и субатомное, магнитное поле земли, которое тоже влияет на здоровье людей и на координацию животных (коров, птиц и т.д.). Еще существует для науки и эволюции ледниковые периоды... Как долго пчелы могут находиться в спячке? Сколько видов должно остаться после потопов, леднековых периодов и смен полюсов на земле? Еще есть множество ученых, которые считают, что наша планета молода и тем не менее уже в старом возрасте. Проще говоря её срок жизни меньше. Пока все они спорят, я не считаю правильным прислушаться к тем, кто красивее или богаче... Тут стоит слушать всех и делать свои выводы, а то вдруг их наука это шоу-бизнес? Рене Декарт: "Наука как женщина, когда при муже это приветствуется, когда публична - подвергается презрению." Я же могу сделать еще пару выводов из науки. Вот из квантовой физики, есть глюоновая связь... Когда кварки отдаляются друг от друга связь возрастает, когда сблидаются кварки связь ослабевает. Это сравниваю с любовью. Когда на расстоянии от жены связь возрастает (или тяга к ней), когда вблизи, связь ослабевает (или тяга к ней). Так и наука становится любовью, женой от слов Рене Декарта. Представим лживую любовь от жены из слов Рене Декарта. От любви до ненависти один шаг... Достали они свои теории доказывать, чтоб после другие их опровергли....
ulogin_facebook_1999378157048767
14.11.2018
-
0
+
".. Их реакции продолжались только сутки — это всего лишь мгновение по сравнению с историей планеты.." Когда условия на нашей молодой планете максимально приблизились к благоприятным, тогда и начали массово происходить химические реакции. Возможно, на образование молекулярных цепочек действительно уходили считанные сутки, и жизнь зарождалась стремительно. Но не неожиданно, а вполне ожидаемо.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: