Как започна животът?  

Как химичните реакции на Земята са създали сложни, самовъзпроизвеждащи се структури, които са се развили в живи същества, каквито ги познаваме днес? 

Според една теория, преди настоящата ера на живот, базирана на ДНК, е имало вид молекула, наречена РНК (рибонуклеинова киселина - една от трите основни биологични макромолекули - ред. бел). РНК – която все още е решаващ компонент на живота днес – може да се възпроизвежда и да катализира други химични реакции. 

Самите РНК молекули са направени от по-малки компоненти, наречени рибонуклеотиди. Как биха се образували тези градивни елементи на ранната Земя и след това са се комбинирали в РНК? 

Източник: Getty Images

“Химици като мен се опитват да пресъздадат веригата от реакции, необходими за образуването на РНК в зората на живота, но това е предизвикателна задача. Знаем, че каквато и химическа реакция да създаде рибонуклеотиди, трябва да е могла да се случи в хаотичната, сложна среда, открита на нашата планета преди милиарди години”. Това посочва експертът по пребиотична химия Куок Тран от Университета на Нов Южен Уелс в Сидни. 

Проучвах дали "автокаталитичните" реакции може да са изиграли роля. Това са реакции, които произвеждат химикали, които насърчават същата реакция да се повтори, което означава, че могат да се поддържат при широк диапазон от обстоятелства, обяснява ученият.  

“В нашето последно изследване моите колеги и аз интегрирахме автокатализата в добре познат химичен път за производство на рибонуклеотидни градивни елементи, което вероятно би могло да се случи с простите молекули и сложните условия, открити на ранната Земя”, посочва Тран. 

Могат ли учените да спрат астероид „унищожител на планети“ да удари Земята

“Формозната реакция” 

Автокаталитичните реакции играят решаваща роля в биологията, от регулиране на сърдечния ритъм до формиране на модели върху миди. Всъщност репликацията на самия живот, при която една клетка приема хранителни вещества и енергия от околната среда, за да произведе две клетки, е особено сложен пример за автокатализа, коментира експертът.  

Химическа реакция, наречена формозна, открита за първи път през 1861 г., е един от най-добрите примери за автокаталитична реакция, която може да се случи на ранната Земя. 

Източник: iStock/Getty Images

По същество реакцията на формоза започва с една молекула от просто съединение, наречено гликолалдехид (направено от водород, въглерод и кислород - ред. бел). Механизмът разчита на постоянно снабдяване с друго просто съединение, наречено формалдехид. 

Реакцията между гликолалдехид и формалдехид прави по-голяма молекула, отделяйки фрагменти, които се връщат обратно в реакцията и я поддържат. Въпреки това, след като формалдехидът свърши, реакцията спира и елементите започват да се разграждат от сложни захарни молекули в катран.  

Автокаталитичен обрат в пътя към рибонуклеотидите 

“В нашето изследване се опитахме да добавим друга проста молекула, наречена цианамид, към реакцията на формоза. Това прави възможно някои от молекулите, образувани по време на реакцията, да бъдат „източени“, за да се получат рибонуклеотиди”, коментира експертът по пребиотична химия. 

Реакцията все още не произвежда голямо количество рибонуклеотидни градивни елементи. Въпреки това, тези, които произвежда, са по-стабилни и е по-малко вероятно да се разградят. 

“Това, което е интересно за нашето изследване, е интегрирането на формозната реакция и производството на рибонуклеотиди. Предишни изследвания са изучавали всеки поотделно, което отразява начина, по който химиците обикновено мислят за правенето на молекули”, посочва Тран.  

Тайните на Вселената: В търсене на извънземни растения

Индустриални приложения 

Автокатализата има и индустриални приложения. Когато добавите цианамид към формозната реакция, друг от продуктите е съединение, наречено 2-аминооксазол, което се използва в химичните изследвания и производството на много фармацевтични продукти. Конвенционалното производство на 2-аминооксазол често използва цианамид и гликолалдехид, последният, от които е скъп. Ако може да се направи чрез реакцията на формоза, ще е необходимо само малко количество гликолалдехид, за да започне реакцията, намалявайки разходите, казва ученият. 

“В момента нашата лаборатория оптимизира тази процедура с надеждата, че можем да манипулираме автокаталитичната реакция, за да направим обичайните химични реакции по-евтини и по-ефективни, а техните фармацевтични продукти по-достъпни. Може би няма да е толкова голяма работа, колкото създаването на самия живот, но смятаме, че все пак може да си струва”, заключва авторът на изследването.  

Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Голям пожар избухна между Розино и Кърнаре

Голям пожар избухна между Розино и Кърнаре

България Преди 4 часа

Най-вероятната причина е искра от преминаващ влак

Борисов: Има ли заплаха? Ако няма проблем, защо не свикват КСНС?

Борисов: Има ли заплаха? Ако няма проблем, защо не свикват КСНС?

България Преди 6 часа

Борисов: Аз през Австрия разбирам, че от австрийските служби има сигнали до българските

Ивкова: РЗИ няма да бъдат закривани

Ивкова: РЗИ няма да бъдат закривани

България Преди 8 часа

Ивкова: Ще се слеят управленските процеси, няма да се закриват центрове или филиали в страната

Румен Радев работи, за да изкара България от „сивия списък“

Румен Радев работи, за да изкара България от „сивия списък“

България Преди 8 часа

Министър-председателят специално открои значението на инициативата на кабинета – „Сигма“

Русия опита да убие представител на украинска компания в Полша

Русия опита да убие представител на украинска компания в Полша

Свят Преди 8 часа

Наемният убиец заложил самоделно взривно устройство под автомобила, използван от потенциалната жертва

Уволняват ръководството на Националната банка на Украйна

Уволняват ръководството на Националната банка на Украйна

Свят Преди 9 часа

Това става на фона на ново разследване на антикорупционните органи в страната

Задействаха BG-ALERT заради горски пожар край Медвен

Задействаха BG-ALERT заради горски пожар край Медвен

България Преди 9 часа

Два хеликоптера AS 532 AL Cougar от състава на 24-та авиационна база - Крумово помагат за гасеното

КЗК обвини три фирми в картел за европейско финансиране

КЗК обвини три фирми в картел за европейско финансиране

България Преди 9 часа

В срок от 30 дни дружествата имат право да представят писмени възражения

Прецедент за 52 години: Намаляват мощността на 5-и блок на АЕЦ „Козлодуй“ заради рекордния спад на Дунав

Прецедент за 52 години: Намаляват мощността на 5-и блок на АЕЦ „Козлодуй“ заради рекордния спад на Дунав

България Преди 9 часа

От централата задействаха специална процедура за безопасност на ядрените мощности при екстремно засушаване

При проверките на борси, тържища, складове и пазари инспекторите следят както произхода на продукцията, така и маркировката и придружаващите документи.

Над 500 проверки на плодове и зеленчуци за седмица

България Преди 10 часа

БАБХ откри липсващи документи за произход, нерегистриран обект и проблеми с обозначаването

Снимката е архивна

Безпрецедентна кражба на най-високия връх на Балканите: Изчезна табелата на Мусала

България Преди 10 часа

От метеорологичната станция призоваха за връщането на историческия знак и изключиха версията той да е паднал от вятъра

Пуснаха под домашен арест хванатия с дрога и бебе в колата, нахапали го дървеници

Пуснаха под домашен арест хванатия с дрога и бебе в колата, нахапали го дървеници

България Преди 10 часа

Преди дни Софийският градски съд го остави в ареста

Ерин Патерсън

Смъртоносният обяд с гъби: Жената, отровила роднините си, е отново в съда

Свят Преди 10 часа

Ерин Патерсън твърди, че процесът срещу нея за трите убийства е бил несправедлив, но прокурорът настоява тя никога да не излезе на свобода

Демерджиев: Българската прокуратура да покаже за кого работи

Демерджиев: Българската прокуратура да покаже за кого работи

България Преди 10 часа

По думите му проверките по сигнали трябва да се извършват съвестно и безпристрастно

Откриха 35 нелегални мигранти, натъпкани в микробус край Малко Търново

Откриха 35 нелегални мигранти, натъпкани в микробус край Малко Търново

България Преди 10 часа

Те са се самоопределили като афганистанци

Украйна пренасочва част от зърнения си износ по железопътни линии и през дунавските пристанища заради проблемите с морските маршрути.

Пшеницата поскъпна заради блокирания износ през Черно море

Парите ни Преди 10 часа

Над 97% от експортния капацитет на Русия и Украйна в Черно и Азовско море е извън строя