Первые земные биохимические реакции происходили без участия ферментов

Автор: Александр Смолий

Всегда, когда ученые делают попытку выяснить, как же появилась жизнь на нашей планете, у них моментально появляется масса проблем. К примеру, приходится решать с каких именно молекул могла начаться жизнь. Все дело в том, что тут мнение разделилось: одни полагают, что жизнь зародилась с РНК, а другие – что все-таки с белков.

Но кроме этой существует еще одна проблема, которая связана с мембранами. Все процессы должны были идти в небольшом объеме, и одному такому объему-клетке требовалось отличаться от другого. И сложность состоит в том, что ученые не в состоянии выяснить, что же было первой границей, отделяющей протоклетку от внешней среды.

И наконец, возникает также вопрос о метаболизме: как ни крути, а древние химические реакции, по всей вероятности, должны были сильно отличаться от «химии» окружающей среды, но что же стало толчком для создания клетками того времени, метаболических групп?

Биологи предполагают, что появление «живого» метаболизма может иметь связь с «неживыми» модулями. В данном случае, ученые уже представили целый ряд убедительных доказательств перехода геохимических процессов в биохимические. Но как именно произошел этот процесс – исследователям предстоит еще выяснить. Поиском ответа на данный вопрос занялись ученые из Кембриджского университета.

Имея образцы геологических отложений, можно сделать вывод о составе древнейшего океана на момент зарождения в нем жизни. Известно, что в те времена в состав океанической воды входили соединения железа, кобальта, никеля, молибдена и фосфора. В процессе эксперимента, ученые сымитировали древнюю комбинацию вышеупомянутых элементов в растворе, добавив к ним сахара, соединенные с фосфорной кислотой. В результате оказалось, что в условиях оптимального температурного режима метаболизм сахаров имеет такой же характер, как и в живой клетке.

И стоит отметить, что тут нет никаких ферментов. Кроме того, кислорода тут тоже немного по сравнению с живой клеткой. Получается, что биохимическую работу выполняет смесь металлов.

Интересно, что при таких реакциях нет никаких ферментов. В результате можно сделать вывод, что с одними только микроэлементами, можно было выполнить 29 реакций, после которых могла появится цепь РНК. Следовательно, можно предположить, что первые земные биохимические реакции происходили без участия ферментов.


Подготовлено по материалам Astrobiology Magazine