Исследователи смоделировали условия на ранней Земле, чтобы понять, как эволюционировали первые белки.
Международная группа химиков под руководством исследователей из Университета Джона Хопкинса и Карлова университета в Праге в серии экспериментов проверила возможность формирования необходимых для жизни белков из различных аминокислот. Анализ показал, что первичный набор из 10 аминокислот, которые использовали «ранние» организмы, сформировался неслучайно.
Несмотря на то, что на первобытной Земле были сотни различных аминокислот, все живые существа на планете используют только 20 из них. При этом анализ ранних организмов показывает, что первые из них, по-видимому, довольствовались ограниченным набором из 10 видов таких соединений.
В своем исследовании ученые имитировали первичный синтез белка, который произошел около 4 млрд лет назад. Но они использовали альтернативный набор аминокислот, которые были очень распространены до того, как на Земле возникла жизнь. Исследование показало, что замена аминокислот существенно снижает растворимость более сложных белковых соединений, а также затрудняет их скручивание во вторичные структуры.
Древние органические соединения интегрировали в свою биохимию аминокислоты, наиболее подходящие для сворачивания белков, считают ученые. Жизнь на Земле стала возможной не только потому, что некоторые аминокислоты были доступны, но и потому, что некоторые из них особенно хорошо помогали белкам принимать специфическую форму, необходимую для выполнения важнейших функций.
Свертывание белков запустило эволюцию еще до того, как на нашей планете появилась жизнь. Эволюция началась до того, как появилась биология, а естественный отбор химических веществ, полезных для жизни, — до того, как появилась ДНК.
Стивен Фрид, химик из Университета Джона Хопкинса и соавтор исследования
Тот факт, что определенные аминокислоты лучше всего подходят для формирования сложных органических соединений, свидетельствует о том, что внеземная жизнь, если она существует, по-видимому, будет не сильно отличаться от той, что развилась на нашей планете, полагают ученые. Кроме того, это объясняет временной разрыв между формированием планеты и зарождением жизни: потребовалось время, чтобы собрать все необходимые компоненты. Часть из них могла образоваться на Земле, другие аминокислоты астероиды «доставили» из космоса.
Читать далее:
Тайна красных полос на спутнике Юпитера раскрыта
Мигрени и головной боли нашли новое объяснение
Найдена «невозможная» планета. Она бросает вызов современной науке