Nowy bohater początków życia: tlenek glinu

Narodziny życia na Ziemi to jedna z najciekawszych zagadek naukowych. Zwykle są utożsamiane z powstaniem kwasów nukleinowych lub białek. Te pierwsze tworzą w końcu DNA i RNA. Te drugie stanowią zaś budulec żywych organizmów, a same są łańcuchami aminokwasów. Przełomowy eksperyment Millera-Ureya z początku lat 50. XX w. wykazał, że w warunkach atmosferycznych wczesnej Ziemi, kiedy panowała wysoka temperatura i dochodziło do licznych burz, mogło dojść do spontanicznej syntezy pojedynczych aminokwasów z prostszych substancji.

Skoro ta część jest wyjaśniona przez czynniki przyrodnicze, można iść dalej. Liczba aminokwasów w białku jest duża, może przekroczyć nawet setkę. Spontaniczne powstanie tak skomplikowanych molekuł jest skrajnie nieprawdopodobne. Niektórzy badacze wykazali jednak, że wystarczy łańcuch 10 aminokwasów, aby pobudzić reakcję poprzez mechanizm autokatalizy. Pozostaje jednak pytanie, jak uzyskać ów łańcuch 10 aminokwasów. Naukowcy wrócili więc do początku – jakie czynniki przyrodnicze mogły wspomóc taką syntezę? Wtedy zwrócono uwagę na podwodne kominy hydrotermalne. Dawały dużo energii (w postaci ciepła) i stabilne podłoże, zbudowane z minerałów o dużej zawartości tytanu, glinu i krzemu.

Autorzy pracy opublikowanej właśnie w „Science” przeprowadzili zaawansowane symulacje (metodą o nazwie dynamika molekularna), aby sprawdzić rolę minerałów w powstawaniu białek. Skupili się na tlenku glinu – bardziej aktywnym katalitycznie niż krzem, ale występującym częściej niż tytan. I wykazali, że glicyna (najprostszy aminokwas) chętnie się na powierzchni tlenku glinu osadza. A gdy już się z nim zwiąże, przyciąga kolejne cząsteczki aminokwasów i tworzy skupiska. Stwierdzono też, że prawdopodobieństwo znalezienia łańcucha liczącego więcej niż 10 cząsteczek glicyny na powierzchni było 100 tys. razy większe, niż „luzem” w wodzie.

Autorzy potwierdzili zatem, że obecność minerałów glinowych sprzyja syntezie łańcuchów aminokwasów. Są jednak ostrożni z wnioskami, zachęcają do dalszych badań i sprawdzenia większej liczby czynników. Niemniej ich praca to kolejna cegiełka dołożona do rozwikłania tej wielkiej zagadki.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.