Американските химици показаха, че диамидофосфатът, който беше на разположение на младата Земя, може да участва в реакции, водещи до образуването на нуклеотиди и мембрани на бъдещите клетки.
ДНК и РНК веригите са изградени от нуклеозиди, свързани с фосфатни единици. Той е необходим и за образуването на двоен слой фосфолипиди - основата на клетъчните мембрани и за реакциите на образуване на пептиди от отделни аминокиселини. Ако обаче вече е установена появата на повечето съединения, които сгъват биологични макромолекули, с фосфорилиране - реакции, които биха могли да доведат до добавяне на фосфати - ситуацията все още е трудна.
Предложени са редица сценарии, които биха могли да бъдат реализирани в условията на ранната Земя, но засега те не се различават по яснота и простота. Така че, предполага се, че различните видове фосфати биха могли да реагират с различни молекули и всеки път - в свои собствени, специални условия. Всичко това е твърде трудно за изпълнение, особено в рамките на единна среда, в която, очевидно, имаше реакции, довели до появата на живота.
Нова - и много по-опростена версия - беше представена от екип химици от Изследователския институт за скриптове (TSRI), ръководен от Раманараянанан Кришнамурти. В статия, публикувана в списанието Nature Chemistry, те представят диамидофосфат (DAP) като универсално фосфорилиращо средство в пребиологичната химическа еволюция. В лабораторията учените са доказали, че във воден разтвор DAP е в състояние да взаимодейства с всички нуклеозиди на предшественика на РНК при широк диапазон от температури и други условия.
В присъствието на имидазолов катализатор (който очевидно е бил доста разпространен на ранната Земя) DAP реагира както с глицерол, така и с мастни киселини - основата на фосфолипидите на клетъчната мембрана, които веднага образуват кухи везикули във вода. И вече при стайна температура, DAP реагира с аминокиселини - аспарагин, глутамин, глицин - участващи в образуването на къси пептидни вериги от тях.
Фосфорилиране на три вида органични съединения - нуклеозиди, аминокиселини и мастни киселини - с помощта на DAP дава готови олигонуклеотиди, пептиди и мембранни везикули / везикули / Krishnamurthy Lab, TSRI
Преди това Кришнамурти и неговите колеги са показали способността на DAP да фосфорилира прости захари, като участва в синтеза на много други молекули, важни за живота. Като се има предвид, че всички тези реакции се провеждат в лабораторията при най-обикновени условия, те можеха да продължат на младата Земя. Освен това механизмът на фосфорилиране, който се реализира във взаимодействия с DAP, е същият като този, използван днес от по-ефикасните протеинкинази, които могат да послужат като друг косвен аргумент в полза на голямата роля, която този фосфат играе в началото на живота.
Сергей Василиев
Промоционално видео: