Химики приблизились к разгадке возникновения жизни на Земле

Химики приблизились к разгадке возникновения жизни на Земле

Американские химики утверждают, что пара простых соединений, в изобилии доступных на древней Земле, способны создать три основных класса биомолекул, необходимых для развития жизни: нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), аминокислоты и липиды. Исследование на эту тему представлено в журнале Nature Chemistry.

Возникновение жизни на Земле с химической точки зрения представляет собой проблему «курицы и яйца». Для этого процесса необходимы генетические молекулы (вроде ДНК и РНК), передающие инструкции по созданию белков, однако копировать ДНК и РНК клетки не могут без самих белков. Более того, все эти процессы невозможны без липидов, из которых состоят защищающие клетку мембраны. Однако для синтеза липидов уже нужны ферменты, которые клетки синтезируют на основе белков.

Химик Джон Сазерленд (John Sutherland) из Кембриджа и его коллеги еще в 2009 году представили сильный аргумент в пользу гипотезы мира РНК: что первой биомолекулой была РНК, и она не только хранила генетическую информацию, но выступала катализатором других важных реакций. Сазерленд показал, что два из четырех нуклеотидных оснований РНК могут возникнуть самостоятельно, в реакциях с участием ацетилена и формальдегида.

Сейчас же Сазерленд продемонстрировал, что путь к РНК можно пройти от еще более простых веществ. Прекурсоры нуклеиновых кислот ученым удалось создать на основе цианистого водорода (HCN) и сероводорода (H2S), подвергнув их ультрафиолетовому излучению.

Более того, сырье для естественных аминокислот и липидов возникает в сходных условиях. Таким образом, одна и та же группа химических реакций могла породить все основные структурные элементы жизни — одновременно.

По мнению Сазерленда, древняя Земля благоприятствовала таким реакциям. HCN обильно присутствует в кометах, часто падавших на планету в первые миллионы лет ее истории. Те же удары комет давали энергию для синтеза HCN из водорода, углерода и азота. Много в то время было и H2S, ультрафиолетового излучения и металлосодержащих минералов, выступавших в роли катализаторов реакций.

Однако химики предупреждают, что эти реакции не могли проходить в одном и том же месте: для них требовались различные объемы энергии и металлы-катализаторы. Скорее всего, нуклеиновые кислоты, аминокислоты и липиды возникали в различных местах, а потом сливались воедино, в общий «бульон» (благодаря дождям, например).

Lenta.ru

Похожие новости:
Химики впервые застали неон за взаимодействием с металлом
Химики из Кембриджского центра кристаллографии, Университета Рутгерса и Аргоннской национальной лаборатории впервые зафиксировали взаимодействие между неоном — благородным газом — и переходным металлом. Ученым удалось адсорбировать неон в металл-органический каркас. Взаимодействие наблюдалось при давлении около 100 атмосфер. Исследование ..
2016-08-13 2042 0 Научные открытия
2
Химики открыли путь к синтетической жизни
Команда химиков под руководством Арье Уоршела (Arieh Warshel) из Университета Южной Калифорнии разработали метод, позволяющий предсказать каталитическую активность различных ферментов. В будущем это позволит создавать ферменты с нужными свойствами для промышленного производства, а также для получения искусственных клеток. ..
2016-05-11 1775 0 Научные открытия
0
Найдено безболезненное средство против камней в почках
Американские исследователи из Университета в Хьюстоне выяснили, что натуральный растительный экстракт способен растворить оксалат кальция — компонент камней в почках человека. О своем открытии ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature.Химики определили, что соединение, называемое гидроксицитратом, является эффективным ..
2016-08-09 3429 0 Научные открытия
0
Химики создали первые микроракеты с отложенным пуском
Химики из Университетов Калифорнии (США) и Алькалы (Испания) создали первые каталитические микроракеты с отложенным пуском. При погружении в раствор, содержащий «топливо», частицы начинают двигаться не сразу, а с задержкой, которая может достигать получаса. Размер ракет в несколько раз меньше толщины ..
2016-10-23 3192 0 Научные открытия
0
Химики объяснили исчезающие острова Титана
Химики из Университета Реймса (Франция), Мексиканского института нефти и Национального политехнического института нефти объяснили возникновение и исчезновение «островов» в морях Титана. По словам исследователей, похожие на острова объекты в действительности являются крупными пузырьками азота, поднимающимися с глубины порядка 200 метров. Повышенное ..
2017-04-19 15461 0 Научные открытия
0
Химики предложили молекулярный двигатель Ванкеля
Американские химики предложили схему молекулярного двигателя Ванкеля. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Двигатель представляет собой кластер (то есть скопление взаимосвязанных молекул), состоящий из 13 молекул бора (также в работе рассматривался кластер ..
2012-04-16 1762 0 Научные открытия
0
Эксперимент с лазером объяснил зарождение жизни от удара метеорита
Благодаря высокомощному лазеру в пражской лаборатории ученые смогли воссоздать удар астероида (или кометы) по поверхности древней Земли и получить, за долю секунды, все органические компоненты РНК (рибонуклеиновой кислоты), которую считают первым носителем генетической информации. Результаты эксперимента ..
2014-12-10 1808 0 Научные открытия
-1
Химики продемонстрировали кандидата в предшественники РНК
Ученые обнаружили способность циануроновой кислоты и соединенийтриаминопиримидина образовывать нековалентные полимерные комплексы, которые могли быть предшественниками РНК в ходе добиологической эволюции. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит ScienceNow. Оба исследованных вещества ..
2013-02-13 1293 0 Научные открытия
0
Женщины живут дольше мужчин из-за мутации ДНК
Наибольший разрыв в сроке жизни между полами - на Украине: мужчины - 62 года, женщины - 74. Большая продолжительность жизни женщин по сравнению с мужчинами объясняется генетическим сбоем, который передается из поколения в поколение. ДНК, отвечающие за энергию, передаются только по материнской линии. Ученые ..
2012-08-3 1796 0 Научные открытия
0
Впервые создан комплекс одновременно с одинарной, двойной и тройной связью металл-азот
Химики из Университета Мичигана впервые синтезировали комплекс, в котором центральный атом металла одновременно образует одинарные, двойную и тройную связи с атомами азота лигандов. Нитридо-имидо-амидный комплекс хрома был получен в двухстадийном синтезе и оказался янтарно-желтым кристаллическим соединением. Синтез ..
2016-01-15 1429 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1861 0 Научные открытия
1
Придумано описывающее самозарождение жизни уравнение
Ученые из США и Великобритании предложили уравнение, описывающее число миров, жизнь в которых возникла в результате самозарождения, а не была привнесена с других планет. Исследование ученых опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences и доступно на сайте arXiv.org.Число образуемых в единицу времени ..
2016-07-07 1885 0 Научные открытия
0
Британские химики открыли путь к водородным двигателям
Специалисты небольшой венчурной фирмы Acal Energy из города Ранкорн в графстве Чешир утверждают, что нашли способ радикально снизить стоимость эксплуатации автомобильных двигателей, работающих на водороде. "Мы убеждены, что это прорыв исторического значения, - заявил представитель компании Брендан Билтон. ..
2013-10-13 2303 0 Научные открытия
0
Российские учёные отрицают обнаружение жизни в озере Восток
Российские исследователи отказались от своих предыдущих сообщений об обнаружении нового типа бактерий в загадочном подлёдном озере в Антарктиде. Сергей Булат из генетической лаборатории Санкт-Петербургского института ядерной физики заявлял ранее о том, что образцы, добытые из подземного озера в мае 2012 года, ..
2013-03-13 2186 0 Научные открытия
0
Американский ученый заявил о существовании загробной жизни
Несмотря на скепсис большинства ученых в отношении загробной жизни, в их среде находятся эксперты, которые все же пытаются доказать, что жизнь после смерти существует, как и душа человека.Доктор Стюарт Хэмерофф, анестезиолог и преподаватель Аризонского университета, в эфире научного телеканала рассказал о теории, ..
2012-11-1 2723 1 Научные открытия
0