|
Открытие переворачивает наши представления о ранней жизни
|
|
|
|
Недавнее новаторское исследование НАСА выявило важное открытие о белковых конфигурациях, которые, возможно, привели к возникновению ранней жизни, ставя под сомнение существующие научные предположения.
|
|
|
|
Поскольку НАСА продолжает исследовать космос, разгадка происхождения жизни на Земле остается главным приоритетом. Углубляя наше понимание этой тайны, ученые могут получить важные подсказки и контекст для поиска жизни в других местах.
|
|
|
|
Важнейший белок - это загадочные компоненты
|
|
|
|
Белковые молекулы являются важнейшими строительными блоками жизни, какой мы ее знаем. Хотя все белки могут состоять всего из 20 различных аминокислот, разнообразие их возможных сочетаний означает, что белки могут быть созданы для решения любых задач, от мышц до ферментов. В дополнение к разнообразию аминокислот, некоторые из них существуют в зеркальном отображении, и биологи называют их “левосторонними” и “правосторонними”.
|
|
|
|
|
|
|
Загадка становится еще более загадочной, когда мы задумываемся о том, что подавляющее большинство живых организмов отдают предпочтение левосторонним аминокислотам. Хотя теоретически форма жизни, состоящая исключительно из правосторонних аминокислот, может процветать, в реальном мире это не так. Два вида аминокислот в природе редко сочетаются, и это явление известно как гомохиральность. Причина такого "леворукого" отношения к жизни остается загадкой для биологов, что побуждает к дальнейшим исследованиям.
|
|
|
|
Изучаем схемы в поисках подсказок
|
|
|
|
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) играют ключевую роль в превращении первичного "бульона" в живой организм. ДНК служит детальной схемой построения жизненных форм из аминокислот, план, который РНК считывает и выполняет. Учитывая сложность этой системы и постепенный характер эволюции, ученые предполагают, что на начальных этапах формирования ранней жизни на Земле должна была существовать гораздо более простая система. Ведущей теорией в этом отношении является "гипотеза мира РНК", предполагающая, что первые формы жизни могли использовать РНК исключительно для конструирования и организации белков в рудиментарные формы.
|
|
|
|
Если теория мира РНК верна, биологи полагают, что это может быть ключом к решению проблемы гомохиральности. Оглядываясь назад, можно сделать вывод, что что-то в РНК может привести к сильному предпочтению белков наземного происхождения. Тем не менее, исследование не выявило никаких доказательств этого предпочтения, что еще больше запутывает ученых в вопросе о том, почему правосторонние молекулы так часто отвергаются.
|
|
Ранняя жизнь на Земле в лабораторных условиях
|
|
|
|
В ходе исследования НАСА изучало рибозимы, молекулы РНК, ответственные за построение белков, в условиях, имитирующих условия, в которых могла возникнуть ранняя жизнь на Земле в теоретическом мире РНК. Исследователи воссоздали первобытный бульон с помощью раствора рибозимов и предшественников аминокислот. Биологи НАСА протестировали пятнадцать комбинаций рибозимов, чтобы понять, как РНК будет реагировать на их предшественники. Хотя в рецепте, как и ожидалось, была получена аминокислота фенилаланин, результаты все равно были удивительными.
|
|
|
|
На этом самом базовом уровне процесса построения исследование показало, что рибозимы могут отдавать предпочтение любому из вариантов зеркальной аминокислоты, а не только одному из них. Сильная склонность к левосторонним структурам обусловлена не РНК. Это открытие опровергает общее предположение о том, что ранние формы жизни, вероятно, имели такое же преобладание левых аминокислот, как и сегодня.
|
|
Жизнь в открытом космосе
|
|
|
|
НАСА продолжает исследовать и искать любые следы внеземной жизни, но также стремится выяснить, могли ли, в обратном случае, древние метеориты и астероиды занести аминокислоты на Землю. К сожалению, биологам не хватает ключевой информации о первой земной жизни, чтобы проводить сравнения. Тектоника плит в течение длительного времени стерла самые ранние окаменелости, которые свидетельствовали бы о самых ранних формах жизни на Земле. Этот новый эксперимент еще на шаг приблизил нас к пониманию изначальной земной жизни, потенциально давая ключ как к космическому происхождению, так и к поиску жизни в других местах.
|
|
|
|
“Понимание химических свойств жизни помогает нам понять, на что обращать внимание в наших поисках жизни по всей Солнечной системе”, - сказал соавтор Джейсон Дворкин, старший астробиолог НАСА. “Мы анализируем образцы OSIRIS-REx на предмет хиральности отдельных аминокислот, и в будущем образцы с Марса также будут проверены в лабораториях на наличие признаков жизни, включая рибозимы и белки”.
|
|
|
|
Источник
|
