Існує безліч теорій, які намагаються пояснити, як саме амінокислоти утворили перші білки. Але жоден з цих підходів не дає жодної ясної картини. Поява складних білкових молекул - це одне з найскладніших питань сучасної науки. Яким чином хімічні процеси абсолютно випадково призвели до виникнення складних молекул? Одне з недавніх досліджень спробувало відповісти на це питання.
Вчені в цій роботі не використовували 20 амінокислот. Їх було 3: лізин, аргінін і гістидин. Їх помістили в умови, дуже схожі на ті, які, як вважають, існували на Землі близько 4 мільярдів років тому.
20 амінокислот
Вивчену суміш нагрівали до 85 ° С, прискорюючи процес реакції і викликаючи випаровування води. Метою дослідників було вивчення цих хімічних реакцій, таким чином вони могли спостерігати, як біологічні амінокислоти спонтанно утворюються в сегментах аміногруп. Це дуже активні групи, що складаються з азоту і водню.
За словами дослідників, вони були здивовані тим, що експеримент сприяв з'єднанню амінокислот, яке можна спостерігати в білках. Хоча все вказувало на те, що найбільш кращими з'єднаннями будуть ті, які не зустрічаються в білках. Співвідношення було приблизно сім до одного. Крім того, біологічні амінокислоти були набагато більш реактивними, ніж небіологічні.
Дослідники також сподівалися, що включення в експеримент небіологічних амінокислот призведе до появи якихось нових білків. Однак більшість реакцій призводило до утворення пептидів. Вони являють собою сполуки, утворені двома або більше амінокислотами, пов'язаними разом. І дуже схожі на сучасні білки. Дослідники очікували, що небіологічні амінокислоти будуть працювати краще, ніж лізин (одна з використовуваних біологічних амінокислот), який не може утворювати ланцюжки.
Чому тільки 20?
Лізин утворював ланцюжки способом, подібним до того, як будуються білки сьогодні. Цей факт призвів дослідників до припущення, що амінокислотні ланцюги, які корисні для живих організмів, розвинулися до того, як життя відкрило спосіб формування білків. Експеримент показав, що біологічні амінокислоти мають перевагу перед небіологічними амінокислотами. Це може пояснити, чому на нашій планеті життя використовує всього 20 амінокислот.
Тобто, іншими словами, саме ці 20 амінокислот набагато частіше зв'язуються один з одним. І тому є найбільш ефективними для використання в біологічних процесах. До того ж подібні властивості амінокислот підтверджують теорію про те, що більшість біологічних полімерів (великих молекул) було сформовано під час циклів вологості і посушливості.
Пошуки життя у всесвіті
Насправді вченим дуже цікаво зрозуміти, як саме життя з'явилося на нашій планеті. І чому вона використовує лише 20 амінокислот. Хоча насправді в природі їх зустрічається набагато більше. Проведене дослідження вказує на дуже цікавий напрямок. Процес, який дозволив з'явитися на Землі життя, не був чимось винятковим. І цілком міг статися десь ще у Всесвіті. Багато планет, мабуть, будуть мати аналогічні умови відразу після свого формування.
Може бути все зовсім не так. Умови для цього, можливо, повинні бути дуже конкретними. І дуже схожими на ті, що були на Землі. Або, навіть якщо Всесвіт рясніє простим життям, поява складного життя, і тим більше розумною, абсолютно не очевидно...
