Amerikanske kjemikere har vist at diamidofosfat, som var tilgjengelig på den unge jorden, kunne delta i reaksjoner som førte til dannelse av nukleotider og membraner i fremtidige celler.
DNA- og RNA-kjeder består av nukleosider festet til fosfatenheter. Det er også nødvendig for dannelse av et dobbelt lag med fosfolipider - grunnlaget for cellemembraner, og for reaksjonene av peptiddannelse fra individuelle aminosyrer. Selv om utseendet til de fleste forbindelser som bretter biologiske makromolekyler allerede er etablert, med fosforylering - reaksjoner som kan føre til tilsetning av fosfater, er situasjonen fortsatt vanskelig.
Det er foreslått en rekke scenarier som kan realiseres under forholdene på den tidlige jord, men foreløpig er de ikke forskjellige i klarhet og enkelhet. Så det antas at forskjellige typer fosfater kan reagere med forskjellige molekyler, og hver gang - i sine egne, spesielle forhold. Alt dette er for vanskelig å implementere, spesielt innenfor rammen av et enkelt miljø, der det tilsynelatende var reaksjoner som førte til livets oppkomst.
En ny - og mye enklere - versjon ble lagt frem av et team av kjemikere ved Scripps Research Institute (TSRI), ledet av Ramanarayanan Krishnamurthy. I en artikkel publisert i tidsskriftet Nature Chemistry, fremmet de diamidophosphate (DAP) som et universelt fosforyleringsmiddel i prebiologisk kjemisk utvikling. I laboratoriet har forskere vist at i vandig løsning er DAP i stand til å samhandle med alle RNA-forløpernukleosider over et bredt spekter av temperaturer og andre forhold.
I nærvær av en imidazol-katalysator (som tilsynelatende var ganske utbredt på den tidlige jorden), reagerer DAP med både glyserol og fettsyrer - grunnlaget for cellemembranfosfolipider, som umiddelbart danner hule vesikler i vann. Og allerede ved romtemperatur reagerer DAP med aminosyrer - asparagin, glutamin, glycin - som deltar i dannelsen av korte peptidkjeder fra dem.
Fosforylering av tre typer organiske forbindelser - nukleosider, aminosyrer og fettsyrer - med DAP gir ferdige oligonukleotider, peptider og membranvesikler / Krishnamurthy Lab, TSRI
Tidligere har Krishnamurti og kollegene vist DAPs evne til å fosforylere enkle sukkerarter ved å delta i syntesen av mange andre molekyler som er viktige for livet. Gitt at alle disse reaksjonene fant sted i laboratoriet under de mest vanlige forhold, kunne de godt ha gått videre på den unge jorden. Dessuten er fosforyleringsmekanismen som realiseres i interaksjoner med DAP den samme som den brukes i dag av mer effektive proteinkinaser, som kan tjene som et annet indirekte argument til fordel for den store rollen som dette fosfatet spilte i livets opprinnelse.
Sergey Vasiliev
Salgsfremmende video:
