Иллюстративная картинка: pixabay.com
Польские ученые с коллегами из США и Южной Кореи считают, что частично ответили на главный вопрос пребиотической химии – какие реакции привели к жизни
Органические вещества и их производные, которые составляют базу жизни на Земле, могут возникать в результате случайных химических реакций между шестью простейшими неорганическими субстратами-соединениями и их производными. Об этом в журнале Science пишет группа ученых во главе с польскими авторами.
Читайте нас в Telegram: проверенные факты, только важное
Задача химии пребиотиков состоит в том, чтобы проследить генезис ключевых «кирпичиков» жизни из немногих первичных субстратов. Авторы разработали программу AllChemy, которая «скрещивает» заданные молекулы по законам химии (в их случае – те, которые точно были в древнем «супе» на Земле) и выдает список всех возможных продуктов.
После закладки в нее воды (H2О), азота (N2), сероводорода (H2S), метана (CH4), аммиака (NH3), цианида (HCN) и прописывания условий, царивших во время раннего этапа земной истории, уже на третьем этапе реакций были «синтезированы» сложные биомолекулы, включая аминокислоты.
Читайте также: Британцы синтезировали рекордное ароматическое кольцо
Молекулы внутри такой сети синтеза могут действовать как катализаторы последующих типов реакций, формировать функциональные химсистемы, включая самовосстанавливающиеся циклы, а также производить поверхностно-активные вещества (относятся к примитивным формам биологической компартментализации). Сложность в том, что на каждом этапе реакций нужно учитывать все образованные все более сложные соединения. Для такого анализа требуется качественный алгоритм прямого синтеза и большие вычислительные мощности.
Светло-синее – абиотические молекулы, красное – биомолекулы, темно-синее – новые пути синтеза мочевой и лимонной кислот:
Во втором поколении синтеза появилось первое простейшее бихимическое соединение – аминокислота глицин, а к пятому этапу число разнообразных молекул исчислялось тысячами. Подавляющее большинство было абиотическими, но замечены и молекулы-пребиотики, которые были более гидрофильны, термодинамически стабильны и сбалансированы по донорным и акцепторным водородным связям.
Программа выдала ранее неизвестные способы пребиосинтеза яблочной, фумаровой, лимонной, мочевой кислот, ацетальдегида, диглицина и других биомолекул. Предсказанные компьютером пребиотические синтезы нескольких биомолекул и саморегенерирующийся цикл иминодиуксусной кислоты были подтверждены экспериментально.
- Исследователь NASA Эдвард Стоун, один из создателей программы Voyager, предлагает лететь на спутник Сатурна Энцелад и начать там поиски внеземной жизни.
- В пучине у берегов Калифорнии нашли древний экстремальный микроб: он ест этан.
- На дне океана нашли «спящих» микробов — им 100 млн лет. Они ожили и размножаются.
Евгений Пилипенко НОВОСТИ МИРА