Az amerikai kémikusok kimutatták, hogy a fiatal Földön elérhető diamidofoszfát részt vehet olyan reakciókban, amelyek a jövőbeni sejtek nukleotidjainak és membránjainak kialakulásához vezettek.
A DNS és az RNS láncok foszfát egységekhez kapcsolt nukleozidokból állnak. Szükség van egy kettős foszfolipid réteg kialakulására - a sejtmembránok alapjára -, valamint az egyes aminosavak peptidképződésének reakciójára. Ha azonban a biológiai makromolekulákat összehajtó vegyületek többségének megjelenése már megfigyelt, foszforilezéssel - olyan reakciókkal, amelyek foszfátok hozzáadásához vezethetnek -, a helyzet továbbra is nehéz.
Számos forgatókönyvet javasoltak, amelyek megvalósíthatók a korai Föld körülményei között, ám eddig nem különböznek egymástól az érthetőség és az egyszerűség szempontjából. Tehát feltételezzük, hogy különféle típusú foszfátok reagálhatnak különböző molekulákkal, és minden alkalommal - saját, különleges körülmények között. Mindezt túl nehéz végrehajtani, különösen egy egységes környezetben, amelyben nyilvánvalóan voltak olyan reakciók, amelyek az élet megjelenéséhez vezettek.
Az új - és sokkal egyszerűbb - verziót a Scripps Research Institute (TSRI) vegyészcsoportja terjesztette elő, Ramanarayanan Krishnamurthy vezetésével. A Nature Chemistry folyóiratban megjelent cikkben diamidofoszfátot (DAP) mutattak be, mint egyetemes foszforilálószert az prebiológiai kémiai evolúcióban. A laboratóriumban a tudósok kimutatták, hogy vizes oldatban a DAP képes kölcsönhatásba lépni az összes RNS prekurzor nukleoziddal széles hőmérsékleti és egyéb körülmények között.
Imidazol-katalizátor jelenlétében (amely nyilvánvalóan nagyon elterjedt volt a korai Földön) a DAP reagál mind a glicerinnel, mind a zsírsavakkal - a sejtmembrán foszfolipidjeinek alapjául, amelyek azonnal üreges vezikulumokat képeznek a vízben. És már szobahőmérsékleten, a DAP reagál az aminosavakkal - aszparagin, glutamin, glicin -, amelyek részt vesznek azokban a rövid peptidláncok kialakulásában.
Háromféle szerves vegyület - nukleozidok, aminosavak és zsírsavak - foszforilezése DAP-val kész oligonukleotidokat, peptideket és membrán vezikulumokat eredményez / Krishnamurthy Lab, TSRI
Korábban Krishnamurti és munkatársai bebizonyították a DAP azon képességét, hogy foszforilálja az egyszerű cukrokat azáltal, hogy részt vesz sok más, az élet szempontjából fontos molekula szintézisében. Mivel ezek a reakciók a laboratóriumban zajlottak le a legszokásosabb körülmények között, akkor a fiatal Földön tovább haladhattak volna. Ezenkívül a DAP-val való kölcsönhatásban megvalósuló foszforilációs mechanizmus megegyezik a hatékonyabb protein-kinázok által jelenleg alkalmazott mechanizmussal, ami további közvetett érvként szolgálhat annak a nagy szerepenek a javához, amelyet ez a foszfát játszott az élet eredetében.
Szergej Vasziljev
Promóciós videó: