Науковці пояснили утворення життя на Землі за допомогою унікальних біохімічних реакцій

Дослідники з Токійського та Каліфорнійського технологічних інститутів спробували відновити «забуту хімію», яка могла пояснити походження життя на Землі - перехід від геологічних «мертвих» молекул до живих організмів. Аналіз показав, що достатньо кількох реакцій, які були втрачені у процесі еволюції.

Нерозв’язане питання еволюції полягає в тому, чи можна за допомогою сучасної біохімії реконструювати шлях від геохімічних попередників до найпоширеніших молекул у біосфері. Рання Земля багата простими сполуками, такими як сірководень, аміак та вуглекислий газ. Ці прості молекули були джерелом сировини для раннього життя.

Вчені використали базу даних Кіотської енциклопедії генів та геномів, у якій каталогізовано понад 12 000 відомих біохімічних реакцій. На основі цих реакцій біохіміки почали відновлювати поступовий розвиток метаболізму.

Коли дослідники запустили свою модель, вони виявили, що з доступних джерел на ранній Землі можна отримати лише кілька з'єднань. При цьому деякі важливі елементи були відсутні. Один із них — аденозинтрифосфат (АТФ).

АТФ — це ключовий елемент в обміні енергії в клітинах живих організмів, необхідний для запуску реакцій (наприклад, побудови білків), які інакше не відбувалися б у водному середовищі. Однак ця молекула має унікальну властивість: реакції, в яких утворюється АТФ, самі вимагають аналогічного енергетичного підживлення. Інакше кажучи, сучасні живі організми вміють виробляти АТФ без АТФ.

«Можливо, ми ніколи не дізнаємося точно, але наше дослідження дало важливі докази: лише вісім нових реакцій, що нагадують звичайні біохімічні реакції, потрібні, щоб поєднати геохімію та біохімію», — наголосив співавтор дослідження Харрісон Б. Сміт.