Учени откриха улики за началото на живота

Древни химични реакции разкриват тайната на сътворението

Учени откриха улики за началото на живота

Представете си оживена библиотека, пълна с книги, описващи богатата история на живота на Земята. Всяка книга описва подробно уникалните химични реакции, които са подхранвали еволюцията на живота в продължение на милиарди години .  

А сега си представете, че някои от тези книги са били изгубени във времето, оставяйки празнини в нашето разбиране за това как е възникнал животът. Това е дразнещата мистерия, която изследователи от Института за наука за живота на Земята ( ELSI ) и Калифорнийския технологичен институт ( CalTech ) са се заели да изследват.

Учените отдавна размишляват върху произхода на живота и централен въпрос е каква част от тази история е изчезнала в дълбините на времето. Видовете могат да се откажат от биохимичните реакции и ако това се случи при много видове, такива реакции могат ефективно да бъдат „забравени“ от живота.

Търсене на изгубени химически реакции на живота

Но има ли някакъв начин да се каже дали историята на биохимията е изпълнена със забравени реакции? 

За да отговорят на този въпрос, изследователите на ELSI и CalTech се впуснаха в мисия да проследят химическия път от простите геохимични молекули до сложните биологични молекули, открити в живите организми днес. 

Ранната Земя е била богата на прости съединения като сероводород, амоняк и въглероден диоксид, които обикновено не са свързани с поддържането на живота . 

И все пак преди милиарди години тези съединения са служили като суровини за ранен живот. С течение на времето биохимичните процеси постепенно трансформират тези прекурсори в съединенията, които откриваме в живите организми днес.

За да моделират историята на биохимията, изследователите се нуждаели от опис на всички известни биохимични реакции. Те се обърнали към базата данни на Киотската енциклопедия на гените и геномите (KEGG), която съдържа над 12 000 каталогизирани реакции. 

С този огромен набор от данни в ръка те започнали да моделират стъпка по стъпка развитието на метаболизма, сложната мрежа от химични реакции, които поддържат живота.

ATP реакции и произход на живота

Предишни опити за моделиране на еволюцията на метаболизма се спънаха, не успяха да произведат сложните молекули, използвани от съвременния живот. Този път изследователите се натъкнаха на същата пречка. Техният модел може да генерира само няколко съединения и причината не е ясна веднага.

Пробивът идва, когато се фокусират върху аденозин трифосфата (АТФ), универсалната енергийна валута на клетките. АТФ е от съществено значение за задвижване на реакции, които не биха възникнали спонтанно, като изграждане на протеини. 

Въпреки това, ATP има уникално свойство: реакциите, които произвеждат ATP, също изискват ATP. Това създава циклична зависимост, „тясно място на ATP“, което спира напредъка на модела.

За да разрешат това тясно място, изследователите откриха заобиколно решение. Реактивната част на АТФ е поразително подобна на неорганично съединение, наречено полифосфат. 

Като позволи на реакциите, генериращи АТФ, да използват полифосфат вместо АТФ, незначителна модификация на само осем реакции, моделът успя да генерира почти целия основен метаболизъм, открит в съвременния живот.

Преоткриване на изгубени реакции

С преодоляването на това препятствие изследователите вече могат да оценят относителната възраст на всички обичайни метаболити и да се впуснат в историята на метаболитните пътища. 

Те се опитаха да определят дали биологичните пътища се развиват линейно, като реакциите се добавят последователно, или като мозайка, с реакции от различни възрасти, комбинирани за създаване на нови пътища.

Изследователите открили, че и двата вида пътища са почти еднакво разпространени по време на метаболизма. Те също така успяха да определят количествено колко биохимия може да бъде загубена с времето. 

„Може би никога няма да разберем точно, но нашето изследване даде важно доказателство: само осем нови реакции, всички напомнящи на обичайните биохимични реакции, са необходими за свързване на геохимията и биохимията“, каза Смит.

„Това не доказва, че пространството на липсващата биохимия е малко, но показва, че дори реакции, които са изчезнали, могат да бъдат преоткрити от улики, оставени в съвременната биохимия.“

Това забележително изследване предлага поглед към обширната и сложна история на биохимията. Това предполага, че дори привидно изгубените реакции могат да бъдат преоткрити, разкривайки сложния модел на еволюцията на живота. 

Пътуването за разкриване на тайните на произхода на живота продължава и с всяко ново откритие получаваме по-дълбока оценка за забележителната история, написана в химията на живота.

Изследването е публикувано в списанието Nature Ecology & Evolution.

 

Топ коментари
Анна
2024-06-27 12:12:46 Анна
отговор + -0
3 + 5 =
Отказ

Невероятно е - готино. Уау

Последни новини

19:25 Паднали клони и наводнени улици след дъжда в Бургас (ГАЛЕРИЯ)

19:22 Овладяха големия пожар край Кочериново

19:21 Алпин и Бриаторе са все по-близо до сделка с Мерцедес

19:21 Журналистка с двойно гражданство бе осъдена в Русия на 6 г. и половина

19:21 Канцлерът Олаф Шолц отговори на критиките за разходите за отбрана на Германия

19:20 "Лудогорец" отложи мача срещу "Славия" заради евротурнирите

19:20 Лабораториите на "Джилийд" могат да помогнат за "спасяването на света" от СПИН, смятат от ООН

19:20 Президентът на Бразилия обеща да ограничи бюджетните разходи, когато е необходимо

19:20 Кога ще започне изплащането на помощите за пострадалите при пожарите фермери

19:20 Влак причинил огнена стихията край Кочериново

19:20 След трагедията: Докараха оцелялото дете в Пловдив, психолог ще работи с него

19:20 Опасни фалшификати на Ozempic заливат пазара

19:18 Георги Иванов награди най-добре представилите се футболисти в елитните юношески групи

19:16 Хебър и Спартак Варна излизат на отчайващ терен в Пазарджик

19:16 Починали са мъжът и детето, ударени от мълния в Стара планина /обновена/

19:15 Съветите на един "CEO на годината"

19:15 33 житейски мъдрости от 80-годишен мъж

19:15 Пловдив се включва в национален екоконкурс на Сдружението на общините

19:14 Решението на Джо Байдън вдъхна нов оптимизъм на европейските борси

19:14 Учителят Тео бие тревога заради изкуствения интелект, задава се нещо страшно!

19:13 В Самоков направиха първа копка за ремонт на лекоатлетическата писта на стадион “Искър”

19:13 Осем досъдебни производства заради пожарите наблюдава прокуратурата в Пловдив

19:13 Томислав Стипич и Стоян Орманджиев наблюдават двубоя в Пазарджик

19:12 Копие на картографски план на Търново от 1857 година получи Регионалният исторически музей във Велико Търново

19:12 Транспортират оцелялото след мълния в Стара планина момче към Пловдив

19:11 Земетресение с магнитуд 4,7 разтърси турския окръг Чанаккале

19:11 Оперираха успешно Роналд Араухо

19:10 Френски тим привлече освободен от Челси

19:10 Кметът на Атина уволни цялото ръководство на общинската полиция след разкрития за корупция

19:10 Тони Стойчева за избора на „Фантастика 2002" за храненето на децата: Спазваме закона, но затегнахме контрола

Последни новини 0