Ученые доказали, что фрагменты белков могут возникать в межзвездном пространстве

Интересное 18:00 23.04.2024

Астрономам давно известно, что в космосе много разных органических веществ. Однако насколько сложной и, главное, близкой к биологическим молекулам может быть «внеземная органика»? Авторы новой статьи в журнале Science Advances доказали, что пептиды — то есть полимеры аминокислот, близкие белкам, — можно успешно получить в условиях, которые характерны для холодных скоплений пыли в межзвездном пространстве.

Одна из самых увлекательных и в то же время сложных проблем современного естествознания — это абиогенез, то есть зарождение жизни на основе исходно неживых компонентов. За прошедшее столетие ученые предложили целый ряд гипотез, которые отчасти объясняют абиогенез, но все они имеют недостатки и носят характер чистых предположений.

Первый и, в общем, самый простой шаг на пути к абиогенезу — это появление молекул в основе живой клетки: ДНК, РНК и белков. Эксперименты, которые показали принципиальную возможность «самосборки» аминокислот — структурных единиц белков, — провели еще С. Миллер и Г. Юри в далеком 1953 году. Впрочем, сейчас понятно, что они использовали условия, которых не могло быть на древней Земле. К тому же эксперимент не объясняет образование более крупных полимеров из аминокислот — белков и похожих молекул поменьше, пептидов.

Авторы новой статьи в Science Advances предположили, что пептиды, то есть короткие цепочки из аминокислот, могут самопроизвольно возникать в условиях глубокого космоса — в межзвездном пространстве. Речь о пропускающих свет скоплениях пыли, в которых царит космический мороз (около минус 260 градусов Цельсия), существуют стабильные молекулы и в том числе вода в виде льда. Из этого материала формируются кометы и астероиды, среди которых первые содержат менее изменившиеся и близкие к своему исходному состоянию вещества.

Известно, что кометы и прочие космические тела регулярно сталкиваются с Землей и другими объектами Солнечной системы. Такие «коллизии» были особенно часты во времена поздней тяжелой бомбардировки 4,1—3,8 миллиарда лет назад. Не исключено, что именно в те времена падающие метеориты «удобрили» Землю разнообразной органикой, в том числе такими соединениями, которые не могли образоваться на самой планете. Согласно современным представлениям, вскоре после того на Земле появились первые живые клетки.

Пептиды и белки вызвали особый интерес авторов, поскольку без них сложно представить самые базовые функции клетки — ускорение химических реакций и копирование ее структур. Современные живые существа синтезируют такие молекулы внутри своих клеток, в особых органеллах — рибосомах, — которые используют РНК в качестве матрицы. Однако ничего из этого не могло быть на Земле исходно.

Парадокс можно разрешить, допустив, что первые пептиды с каталитическими свойствами прибыли из космоса в готовом виде. Поэтому ученые воспроизвели условия, соответствующие облакам газа в межзвездном пространстве, и провели в них химические реакции с участием атомарного углерода-13, угарного газа и аммиака. Реакцию начали при температуре около минус 263 градусов Цельсия и повышали вплоть до 27 градусов. Чтобы не перепутать продукты реакции с обычной органикой, использовали меченый углерод с атомной массой 13.

В результаты экспериментаторы получили целый ряд пептидов, состоящих из самой простой аминокислоты, — глицина. Не все они приобрели стандартные для биологических молекул карбоксильный и амино-концы, подавляющее большинство имели по краям сразу две аминогруппы.

Одновременное использование нескольких аналитических методик позволило точно понять механизм реакции. В ее основе, как и ожидалось, — образование и полимеризация аминокетенов (NH2CHCO).

Примечательно, что в случае если реакцию проводили в присутствие воды (на поверхности льда), то формирование пептидов замедлялось. Вода также повлияла на состав продуктов: пептидные цепи стали короче и чаще имели «нормальные» концы — по одному амино- и карбоксильному на каждую.

Авторы подчеркивают особую роль аммиака в качестве катализатора полимеризации аминокетенов. Выходит, для формирования «внеземных» пептидов он гораздо важнее, чем вода — необходимая среда всех биохимических реакций на Земле.

Источник: Nakedscience.ru

События в Грузии это результат двойных стандартов Европы по вопросу евроинтеграции Грузии - ВИДЕО

Лента новостей

События в Грузии это результат двойных стандартов Европы по вопросу евроинтеграции Грузии - ВИДЕО
19:31 27.05.2024
На переговоры между Баку и Ереваном никто не должен вмешиваться и нельзя применить военную силу - ВИДЕО
19:16 27.05.2024
Нефть подорожала
19:15 27.05.2024
Российский политолог: "Зангезурский маршрут выгоден в первую очередь для Армении" - ВИДЕО
19:01 27.05.2024
Лидер Мальты поздравила президента Азербайджана
19:00 27.05.2024
Президент Хорватии поздравил президента Азербайджана
18:45 27.05.2024
Москва может быть конечным бенефициаром происходящего в Ереване? - ВИДЕО
18:42 27.05.2024
Президент Ильхам Алиев принял верительные грамоты новоназначенного посла Италии в нашей стране
18:30 27.05.2024
В Шуше отреставрировано 18 памятников архитектуры
18:15 27.05.2024
Президент Азербайджана поздравил вьетнамского коллегу
18:00 27.05.2024
У России есть скрытые рычаги для давления на Армению! - ВИДЕО
17:53 27.05.2024
В МИД Азербайджана поздравили Иорданию по случаю Дня независимости
17:45 27.05.2024
Капитаны-регенты Сан-Марино поздравили президента Азербайджана
17:30 27.05.2024
В Нью-Йорке отметили День независимости Азербайджана
17:15 27.05.2024
Президент Ильхам Алиев поздравил премьер-министра Грузии
17:00 27.05.2024
Президент Монголии поздравил азербайджанского лидера
16:45 27.05.2024
Король Марокко направил поздравительное письмо президенту Ильхаму Алиеву
16:30 27.05.2024
Лидер ЮАР поздравил президента Азербайджана
16:15 27.05.2024
Президент Кубы поздравил азербайджанского лидера
16:00 27.05.2024
Президент Мавритании направил Ильхаму Алиеву поздравительное письмо
15:45 27.05.2024
Король Таиланда направил президенту Азербайджана поздравительное письмо
15:30 27.05.2024
Назначен новый посол Бельгии в Азербайджане
15:15 27.05.2024
Президент Тимор-Лесте направил Ильхаму Алиеву поздравление
15:00 27.05.2024
Президент и первая леди приняли участие в презентации проекта "Crescent Bay" и открытии ТЦ "Crescent Mall" в Баку
14:45 27.05.2024
МИД Азербайджана выразил соболезнования Турции
14:30 27.05.2024
В разминировании в Карабахе задействованы 10 машин Revival P отечественного производства
14:15 27.05.2024
МИД Ирана: Отношения с Азербайджаном развиваются в правильном направлении
14:00 27.05.2024
В парламенте Канады отметили 28 мая - День независимости Азербайджана
13:45 27.05.2024
МИД: Кампания Франции против Азербайджана не останется без ответа
13:30 27.05.2024
Президент Индонезии направил азербайджанскому лидеру поздравительное письмо
13:15 27.05.2024
Президент Индии поздравила президента Азербайджана
13:00 27.05.2024
Император Японии поздравил азербайджанского лидера
12:31 27.05.2024
После открытия Зангезурской дороги, Aзербайджан превратится в международный логистический хаб - ВИДЕО
14:52 24.05.2024
Словакия, Турция, Иран, Венгрия и Саудовская Аравия! Как эти страны связаны с покушением на И.Раиси? - ВИДЕО
14:34 24.05.2024
Реальных причин падения вертолёта Раиси может быть никогда не скажут - ВИДЕО
Реальных причин падения вертолёта Раиси может быть никогда не скажут - ВИДЕО
14:18 24.05.2024
«Путин не готов к миру» – Макрон
13:00 24.05.2024
В мире могут отменить детские пособия - СТАТИСТИКА
12:30 24.05.2024
Жуткие кадры: Недовольный гражданин поджег себя - ВИДЕО
12:00 24.05.2024
США вводят ограничения для граждан Грузии
11:30 24.05.2024
Российское влияние на регион Южного Кавказа сегодня АНАЛИТИКА
17:41 23.05.2024
Hamısı