Amerikanske kemikere har vist, at diamidophosphat, der var tilgængeligt på den unge jord, kunne deltage i reaktioner, der førte til dannelsen af nukleotider og membraner i fremtidige celler.
DNA- og RNA-kæder består af nukleosider bundet til phosphatenheder. Det er også nødvendigt til dannelse af et dobbelt lag af phospholipider - grundlaget for cellemembraner og til reaktionerne af peptiddannelse fra individuelle aminosyrer. Selv om udseendet af de fleste af forbindelserne, der folder biologiske makromolekyler allerede er blevet fastlagt, med fosforylering - reaktioner, der kan føre til tilsætning af fosfater, er situationen stadig vanskelig.
Der er foreslået et antal scenarier, der kunne realiseres under forholdene på den tidlige jord, men indtil videre adskiller de sig ikke i klarhed og enkelhed. Så det antages, at forskellige typer fosfater kunne reagere med forskellige molekyler, og hver gang - i sine egne, specielle betingelser. Alt dette er for svært at gennemføre, især inden for rammerne af et enkelt miljø, hvor der tilsyneladende var reaktioner, der førte til livets opståen.
En ny - og meget enklere - version blev fremsat af et team af kemikere ved Scripps Research Institute (TSRI), ledet af Ramanarayanan Krishnamurthy. I en artikel, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Chemistry, fremsatte de diamidophosphate (DAP) som et universelt fosforyleringsmiddel i prebiologisk kemisk udvikling. På laboratoriet har forskere vist, at i vandig opløsning er DAP i stand til at interagere med alle RNA-forløbernukleosider over en lang række temperaturer og andre forhold.
I nærværelse af en imidazol-katalysator (som tilsyneladende var ret udbredt på den tidlige jord) reagerer DAP med både glycerol og fedtsyrer - grundlaget for cellemembranphospholipider, som straks danner hule vesikler i vand. Og allerede ved stuetemperatur reagerer DAP med aminosyrer - asparagin, glutamin, glycin - der deltager i dannelsen af korte peptidkæder fra dem.
Phosphorylering af tre typer organiske forbindelser - nukleosider, aminosyrer og fedtsyrer - ved anvendelse af DAP giver færdige oligonukleotider, peptider og membranvesikler / vesikler / Krishnamurthy Lab, TSRI
Tidligere har Krishnamurti og hans kolleger vist DAP's evne til at fosforylere enkle sukkerarter ved at deltage i syntesen af mange andre molekyler, der er vigtige for livet. I betragtning af at alle disse reaktioner fandt sted i laboratoriet under de mest almindelige betingelser, kunne de godt have gået videre på den unge jord. Desuden er fosforyleringsmekanismen, der realiseres i interaktioner med DAP, den samme som den, der i dag anvendes af mere effektive proteinkinaser, hvilket kan tjene som et andet indirekte argument til fordel for den store rolle, som dette fosfat spillede i livets oprindelse.
Sergey Vasiliev
Salgsfremmende video: