07.11.2017
Редакция Naked Science

Найдено еще одно недостающее звено химии происхождения жизни

Американские химики показали, что диамидофосфат, имевшийся на молодой Земле, мог участвовать в реакциях, которые привели к образованию нуклеотидов и мембран будущих клеток.

evo0
©Wikipedia

Цепочки ДНК и РНК состоят из нуклеозидов, присоединенных к звеньям фосфата. Нужен он и для образования двойного слоя фосфолипидов – основы клеточных мембран, и для реакций образования пептидов из отдельных аминокислот. Однако если появление большинства соединений, которые складывают биологические макромолекулы, уже установлено, с фосфорилированием – реакциями, которые могли привести к присоединению фосфатов, – дело обстоит по-прежнему сложно.

 

Предложен целый ряд сценариев, которые могли реализоваться в условиях ранней Земли, однако пока они не отличаются ясностью и простотой. Так, предполагается, что различные виды фосфатов могли вступать в реакцию с разными молекулами, причем каждый раз – в своих, особых, условиях. Все это слишком труднореализуемо, тем более в рамках единой среды, в которой, видимо, шли реакции, приведшие к появлению жизни.

 

Новую – и куда более простую – версию выдвинула команда химиков из Исследовательского института Скриппса (TSRI), работающих во главе с Раманараянаном Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy). В статье, опубликованной журналом Nature Chemistry, они выдвигают диамидофосфат (DAP) на роль универсального фосфорилирующего агента в добиологической химической эволюции. В лаборатории ученые показали, что в водном растворе DAP способен взаимодействовать со всеми нуклеозидами-предшественниками РНК, в широком диапазоне температур и других условий.

 

В присутствии катализатора имидазола (который, видимо, был довольно широко распространен на ранней Земле) DAP вступает в реакцию и с глицерином, и с жирными кислотами – основой фосфолипидов клеточных мембран, которые в воде тут же образуют полые везикулы. И уже при комнатной температуре DAP реагирует с аминокислотами – аспарагином, глутамином, глицином – участвуя в образовании из них коротких пептидных цепочек.

 

Фосфорилирование трех видов органических соединений – нуклеозидов, аминокислот и жирных кислот – с помощью DAP дает готовые олигонуклеотиды, пептиды и мембранные пузырьки-везикулы / ©Krishnamurthy Lab, TSRI

 

Ранее Кришнамурти и его коллеги уже показывали способность DAP фосфорилировать простые сахара, участвуя в синтезе многих других важных для жизни молекул. С учетом того, что все эти реакции протекали в лаборатории при самых обычных условиях, они вполне могли протекать и на молодой Земле. Более того, механизм фосфорилирования, который реализуется во взаимодействиях с DAP, – тот же самый, какой сегодня используют более эффективные ферменты-протеинкиназы, что может служить еще одним косвенным доводом в пользу большой роли, которую сыграл этот фосфат в происхождении жизни.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:05
Сколтех

Ученые из Сколтеха и их коллеги изучили генетические характеристики дельта-штамма коронавируса в России. Выяснилось, что всего одна разновидность дельты за короткое время оказалась ответственной за подавляющее большинство случаев заболевания коронавирусом в России — во многих других странах ситуация развивалась иначе. Авторы исследования объясняют доминирование этой разновидности в нашей стране волей случая, а не повышенной заразностью или устойчивостью к иммунитету.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: