Аутори су у својем истраживању кренули од премисе да живот какав познајемо зависи од прикупљања, складиштења и коришћења енергије. У „примордијалној супи” древне Земље та енергија је, највероватније, долазила од Сунца или из вруће унутрашњости Земље, као топлота која продире кроз хидротермалне отворе на дну океана.
Дарвинова (Чарлс) теорија еволуције одлично објашњава како се живот на Земљи развијао након што је настао. Она је толико добро потврђена у бројним знанственим гранама, да је савремени биолози једноставно сматрају чињеницом.
Абиогенеза – први корак
Но део слагалице у причи о животу, који се назива абиогенеза, још није потпуно разјашњен. Абиогенеза је назив за природни процес настанка живота из неживе материје као што су једноставна органска једињења. Верује се да се она одиграла пре 3,8 до 4,1 милијарде година, а научници је истражују кроз три главна аспекта: геофизички, хемијски и биолошки. Притом се експерименти који се спроводе у лабораторајима најчешће темеље на покушају синтезе сва три. У њима се углавном истражује како су настале први саморепликујући молекули, а данас је једна од главних хипотеза да је живот на Земљи потекао из света молекула рибонуклеаинске киселине (RNA world).
На молекуларној равни, коришћење енергије подразумева хемијске процесе који укључују кретање електрона с једног атома или молекула на други. А пренос електрона је темељ оксидационо-редукционих реакција које су кључне за неке од основних животних функција.
Ново истраживање, објављено у часопису Science Advances, могло би представљати важан корак у решавању једног од отворених питања абиогенезе. У њему су научници идентификовали структуре протеина које су могле имати важну улогу у размени енергије која је темељ свег живота. „Теорија Александра Опарина из 1924. о абиотичкој еволуцији молекула на бази угљеника у примордијалној супи указује на могући начин остварења циља. Међутим, еволуциони пут формирања различитих биогених молекула остаје једно од најдубљих неодговорених питања у биологији. Иако су први биолошки молекули који се саморепликују вероватно били каталитички фрагменти RNA, тзв. рибозими, за реплицију рибозима неопходна је енергија”, истичу аутори.
Кључна је енергија
Аутори су у својем истраживању кренули од премисе да живот какав познајемо зависи од прикупљања, складиштења и коришћења енергије. У „примордијалној супи” древне Земље та енергија је, највероватније, долазила од Сунца или из вруће унутрашњости Земље, као топлота која продире кроз хидротермалне отворе на дну океана. На молекуларној равни, коришћење енергије подразумева хемијске процесе који укључују кретање електрона с једног атома или молекула на други. А пренос електрона је темељ оксидационо-редукционих реакција које су кључне за неке од основних животних функција.
„Наше запажање сугерише да је прераспоређивање ових малих градивних блокова могло имати једног или мали број заједничких предака и да је довело до настанка низа протеина и њихових функција које су тренутно доступне – то јест, до живота какав познајемо.”
Будући да су метали најбољи елементи за пренос електрона, а сложени молекули протеини су оно што регулише већину биолошких процеса, истраживачи су одлучили да комбинују ово двоје и да потраже протеине који вежу метале. У студији је за упоређивање протеина који везују метале коришћен рачунарски приступ. Он је дизајниран тако да открива одређене заједничке одлике које су се подударале у свим протеинима, без обзира на њихову функционалност, на организме у којима се налазе или на метале које вежу.
„Видели смо да су језгра постојећих протеина која вежу метале доиста слична, иако сами протеини можда нису”, рекла је микробиолошкиња Јана Бромберг са Универзитета Ратгерс-Њу Брансвик у Њу Џерзију. „Такође смо иочили да су језгра протеина која вежу метале често састављене од понављајућих подструктура, попут лего коцки. Занимљиво је да су ови блокови пронађени и у другим деловима протеина, не само у језгрима која вежу метал, и у многим другим протеинима који нису узети у обзир у нашој студији. Наше запажање сугерише да је прераспоређивање ових малих градивних блокова могло имати једног или мали број заједничких предака и да је довело до настанка низа протеина и њихових функција које су тренутно доступне – то јест, до живота какав познајемо.”
Студија, исто тако, закључује да су биолошки функционални пептиди, мање верзије протеина, можда претходили најранијим протеинима који сежу у прошлост чак 3,8 милијарди година. Све ово доприноси нашем разумевању како је живот први пут започео своју еволуцију на Земљи. „Имамо врло мало информација о томе како је настао живот на овој планети, а наш рад доприноси претходно недоступном објашњењу”, истиче Јана Бромберг. „Ово би објашњење, такођем потенцијално могло допринети нашој потрази за животом на другим планетама и планетарним телима. Наш налаз специфичних структурних градивних блокова је вероватно релевантан за напоре у синтетској биологији, у којој научници желе да изнова конструишу специфично активне протеине.”
(Извор Индекс)
