Burada hayatın dünyada ilk nasıl ortaya çıktığı sorusu,
Gizemin daha ürkütücü yönlerinden biri, bir “tavuk ve yumurta” durumuna giren peptitler ve enzimlerle ilgilidir. Buna değinerek, University College London'dan (UCL) bir araştırmacı ekibi yakın zamanda peptidlerin koşullarda oluşabileceğini etkili bir şekilde gösteren bir çalışma yürüttü.
Bulgularını detaylandıran çalışma yakın zamanda bilimsel dergide yayınlandı Doğa. Araştırma ekibi, UCL Kimya Bölümü ile Organik Kimya Okuyucu Dr. Matthew Powner tarafından yönetildi ve ikisi de UCL'nin Organik ve Biyolojik Kimya Bölümünde araştırmacı olan Pierre Canavelli ve Dr. Saidul Islam'ı içeriyordu.
Powner, UCL News ile yakın zamanda yapılan bir röportajda çalışmalarının amacını açıkladığı gibi:
“Amino asit zincirleri olan peptitler, dünyadaki tüm yaşamın kesinlikle vazgeçilmez bir unsurudur. Biyolojik süreçler için katalizör görevi gören proteinlerin dokusunu oluştururlar, ancak oluşumlarını amino asitlerden kontrol etmek için enzimlere ihtiyaç duyarlar. Klasik bir tavuk ve yumurta problemimiz oldu - ilk enzimler nasıl yapıldı? ”
Çalışmalarında belirttikleri gibi, geçmişte önemli araştırmalar, peptitlerin yaşamın ortaya çıkması için nasıl ilk oluştuğunu ve izin verdiğini bulmaya adanmıştır. Bununla birlikte, önceki tüm araştırmalar, kimyasal öncüllerinin (aminonitril olarak bilinir) reaktivitesinden ziyade amino asitlere odaklanmıştır.
Aminonitriller amino asitleri (tipik olarak kuvvetli asidik veya alkalin) oluşturmak için sert koşullara ihtiyaç duyarken, amino asitlerin peptitleri oluşturmak için enerji ile şarj edilmesi gerekir. Bununla birlikte, araştırmacılar, peptitlerin doğrudan enerji zengini aminonitrillerden yapılabileceğini göstererek bu adımların her ikisini de atlamanın bir yolunu buldular.
Yöntemleri, aminonitrillerin Dünya'nın ilkel ortamının bir parçası olan diğer moleküller ile yerleşik reaktivitesinden yararlandı. İşlem, hidrojen sülfürün aminonitriller ve kimyasal substrat ferrisiyanit ([Fe (CN)) ile birleştirilmesinden oluşuyordu.6]3?) su içinde peptidler vermiştir.
Bunun gösterdiği şey, aminonitrillerin suda tek başlarına ve amino asitlerden daha kolay bir şekilde peptit bağı oluşumuna ulaşabilmeleriydi. Buna ek olarak, bunun volkanik patlamalar sırasında geride kalan ve milyarlarca yıl önce Dünya'da mevcut olan koşullar ve kimyasallar arasında gerçekleşebileceğini gösterdi. Araştırmanın ilk yazarı Said Pierre Canavelli:
“Kontrollü sentez, çevresel veya dahili uyaranlara yanıt olarak, metabolik düzenlemenin önemli bir unsurudur, bu nedenle peptit sentezinin, yaşamın erken evriminde meydana gelen doğal bir döngünün parçası olabileceğini düşünüyoruz.”
Yazar, Dr. Saidul Islam, “İlk kez Dünya'da mevcut olması muhtemel nispeten yumuşak koşullar kullanılarak, suda amino asit kullanmadan peptitlerin ikna edici bir şekilde oluştuğu ilk kez gösterildi” dedi.
Bu bulguların abiogenezis çalışması ve ekstrasolar gezegenlerde yaşam arayışı üzerinde önemli etkileri olabilir. Sentetik kimya alanında da yararlı olabilirler çünkü amid bağı oluşumu biyoaktif sentetik malzemelerin üretimi için gereklidir. Ticari olarak kullanılan geleneksel kimyasal işlemlerle karşılaştırıldığında, bu yeni yöntem daha verimli ve çok daha uygun maliyetlidir.
İleriye baktığımızda, araştırma ekibi, aminonitrillerin peptidlere yol açabileceği başka yollar bularak çalışmalarını ilerletmek istiyor. Aynı zamanda, deneylerinin Dünya ca'daki yaşam oluşumunu tetiklemeye nasıl yardımcı olabileceklerini daha iyi anlama umuduyla ürettikleri peptitlerin fonksiyonel özelliklerini araştırıyorlar. 4 milyar yıl önce.
Hayatın yapı taşlarını yeniden yaratmaya çalışan (ve başarısız olan) birçok nesilden sonra, bilim adamları basitçe bu konuda olabilirler
