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
Разводът на Исла Фишър и Саша Барон Коен: Борба за 250 млн. долара

Разводът на Исла Фишър и Саша Барон Коен: Борба за 250 млн. долара

Любопитно Преди 3 минути

Раздялата на холивудската двойка става напрегната

Без синя и зелена зона в София в дните около Великден

Без синя и зелена зона в София в дните около Великден

България Преди 14 минути

Паркирането и в центъра на столицата ще е без такси

<p>Вторият вот на недоверие: Коментари на политическите лидери (ОБОБЩЕНИЕ)</p>

Вторият вот на недоверие: Коментари на политическите лидери

България Преди 49 минути

Вотът на недоверие срещу кабинета на тема корупция, внесен от МЕЧ трябва да бъде гласуван в 14:30 часа

,

Магнитната буря на Земята се засили до предпоследно ниво на мощност

Любопитно Преди 52 минути

Полярно сияние може да бъде регистрирано дори и в тропиците

<p>Обединеното кралство: Законовото определение за &quot;жена&quot; не включва транссексуални жени&nbsp;</p>

Върховният съд на Обединеното кралство реши: Законовото определение за "жена" не включва транссексуални жени

Свят Преди 52 минути

“Съдът ни предостави правилния отговор: защитената характеристика на пола – мъж и жена – е свързана с реалността, а не с документите”

<p>Това ли ще е следващата пандемия? СЗО с учение срещу&nbsp;&bdquo;мамутска&ldquo; шарка</p>

Това ли ще е следващата пандемия? СЗО с учение срещу „мамутска“ шарка

Свят Преди 1 час

Учените предупреждават, че заплахата от „зомби вируси“, възникващи от размразяването на вечната замръзналост поради изменението на климата, е много реална

На първо четене: НС прие законопроекти за промени в Закона за пътищата

На първо четене: НС прие законопроекти за промени в Закона за пътищата

България Преди 1 час

Вносители са Костадин Костадинов, МС, Николай Нанков и Божидар Божанов

Кейт Мидълтън разкри какво ѝ дава сили след битката с рака

Кейт Мидълтън разкри какво ѝ дава сили след битката с рака

Любопитно Преди 1 час

Кейт Мидълтън сподели своя личен път на възстановяване след битка с рака

"Никой не е уморен": Студенти блокираха Сръбската национална телевизия

"Никой не е уморен": Студенти блокираха Сръбската национална телевизия

Свят Преди 1 час

Те обявиха, че блокадата на РТС ще продължи

Пеевски категоричен – в правителството не участваме

Пеевски категоричен – в правителството не участваме

България Преди 1 час

Моят тяснопартиен интерес е да има избори, каза той

<p>Хаос в кината заради TikTok тенденцията на филма &bdquo;Minecraft&ldquo;</p>

Хаос в кината: TikTok тенденцията "Chicken Jockey" предизвика безредици по време на "Minecraft"

Любопитно Преди 1 час

Кинозалите заплашват с изгонване зрителите, нарушаващи реда по време на хитовата прожекция

Цончо Ганев: Вотът на недоверие свали маските

Цончо Ганев: Вотът на недоверие свали маските

Свят Преди 1 час

Депутатът коментира казуса със списъка "Магнитски"

Какво е арбитражен съд и как може да ви "осъдят", че дължите пари, без дори да разберете?

Какво е арбитражен съд и как може да ви "осъдят", че дължите пари, без дори да разберете?

България Преди 1 час

Частни арбитражни съдилища могат да ви осъдят по договор с „дребен шрифт“, без дори да разберете, че има дело срещу вас

Мъск заяви, че иска да има „легион“ от деца „преди апокалипсиса“

Мъск заяви, че иска да има „легион“ от деца „преди апокалипсиса“

Свят Преди 1 час

Илон Мъск никога не е бил срамежлив, когато става въпрос за чувствата му относно това да има повече деца

Грузия прокара "руския закон" за чуждестранното финансиране

Грузия прокара "руския закон" за чуждестранното финансиране

Свят Преди 1 час

Новата процедура за получаване на безвъзмездни средства вече е в сила

Убийство разтърси село край Несебър

Убийство разтърси село край Несебър

България Преди 2 часа

Задържан е извършителят на престъплението