Японские ученые обнаружили, что борная кислота может катализировать реакцию образования пептидов из аминокислот даже в нейтральной среде. Подобное могло происходить на древней прибрежной зоне, породы которой были богаты бором. Исследование поможет нашему пониманию возникновения жизни на Земле. Статья опубликована в журнале Communications Chemistry.
Жизнь на Земле возможна благодаря добиотической стадии эволюции биосферы, во время которой были созданы все условия для формирования и развития биологических систем. С момента образования планеты добиотическая Земля прошла несколько ключевых этапов: возникновение круговорота веществ в атмосфере, образование органических соединений и возникновение круговорота органических веществ. Причем «точка отсчета» возможности возникновения жизни началась с конденсации и полимеризации соединений углерода, азота, водорода и кислорода под действием солнечного света. Благодаря этому процессу позже появились белки, которые составляют основу любого знакомого нам организма. Тем не менее до сих пор неизвестно, как именно могли сформироваться первые пептиды — длинные цепочки из мономерных аминокислот, по сути являющиеся протобелками.
Чтобы ответить на этот вопрос, японские ученые исследовали потенциальную среду для реакции образования полипептидов, условия которой могли бы соответствовать добиотической Земле. Они высушивали растворы аминокислот, где также содержалась борная кислота, и обнаружили, что она катализирует синтез полипептидов в нейтральной и кислой среде. Самые длинные пептиды, получившиеся в экспериментах, представляли собой 39 мономеров глицина, соединенных между собой пептидной связью. Ранее ученые считали, что нейтральные условия не подходят для синтеза пептидов.
Ученые знают, что борсодержащие минералы в больших количествах содержатся в некоторых древнейших горных породах, возраст которых составляет 3,8 миллиарда лет. Значит, раньше прибрежные районы, богатые борной кислотой, могли спонтанно собирать и накапливать аминокислоты, синтезируя полипептиды.
«Формирование полипептидов в нейтральной среде имеет важное значение в химической эволюции происхождения жизни», — заключает ведущий автор Ёсихиро Фурукава из Университета Тохоку. Исследование позволяет лучше понять, как возникли живые организмы на самых ранних этапах истории Земли.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
