Nakad davno kad je Zemlja bila mlada, njezin mali djelić postao je kotlom složenih organskih molekula iz kojih su nastale prve stanice. Znanstvenici koji se bave otkrivanjem porijekla života do danas su predložili bezbroj maštovitih ideja o načinima na koje su se te nužne tvari uopće nastale.
Najteže je, piše Wired, objasniti dolazak proteina, kritične komponente stanične hemije, s obzirom da ih u današnjoj prirodi nalazimo samo u živim stanicama.
Objavljen rad
Tim rečeno, kako je prvi protein nastao, a da ga nije napravilo nešto živo?
Odgovore smo do danas uglavnom tražili u svojoj neposrednoj blizini, na Zemlji, no novo otkriće sugerira da se rješenje ovog misterija nalazi u svemiru - duboko u međuzvjezdanim oblacima, prenosi Tportal.hr.
Skupina astrobiologa je u martu objavila rad koji sugerira da peptidi, molekularne podjedinice proteina, mogu spontano nastati od čvrstih smrznutih čestica kozmičke prašine.
Ti su peptidi do mlade Zemlje (i teoretski drugih planeta) doputovali unutar kometa i meteorita te postali temeljem ovdašnjeg života.
Jednostavnost i povoljna termodinamika mehanizma nastajanja peptida u svemiru teoriju čini solidnom alternativom poznatim hemijskim procesima koji su se odvijali na beživotnoj Zemlji.
Prema Sergeju Krasnokutskiju, glavnom autoru rada i istraživaču na institutu za astronomiju Max Planck i sveučilištu Friedrich Schiller u Njemačkoj ta jednostavnost "sugerira da su proteini bili među prvim molekulama upletenima u evolucijski proces koji je doveo do života".
Ova teorija za sobom povlači i nekoliko novih pitanja poput načina na koje su peptidi sigurno doputovali na površinu planeta. Paul Falkowski, profesor u školi za biološke i okolišne znanosti na sveučilištu Rutgers kaže da je kemija spomenuta u novom radu "prilično cool" no "ne premošćuje masivni raskol između proto-prebiotičke kemije i prvog dokaza života".
"Tu nedostaje ta bitna iskra", komentirao je on.
Unatoč novim pitanjima, Krasnokutskijevo otkriće dokazuje da su peptidi možda puno dostupniji svemirski resurs nego što smo do sad mislili.
Ako gledamo žive stanice, vrlo je lako zaključiti da je nastanak proteina jednostavan proces.
One, na koncu, proizvode masivne količine peptida i proteina, a potiču ih okružja bogata korisnim molekulama poput aminokiselina uparenih sa već ugrađenim mehanizmima genetskih 'nacrta' i katalitičkih enzima (koji su također proteini).
Prije nego što su stanice uopće postojale, nije bilo jednostavnih načina kako sve gore navedeno može funkcionirati na Zemlji, kaže Krasnokutski.
Velika količina energije
Bez enzima koje pruža biokemija, proizvodnja peptida je neučinkovit proces od dva koraka koji uključujue stvaranje aminokiselina i nakon toga nestanka vode dok se aminokiseline povezuju u lance u sklopu procesa polimerizacije. Oba koraka imaju visoku energetsku barijeru, što znači da mogu nastati jedino ako su im dostupne velike količine energije.
Većina teorija o nastanku života upravo zbog ovih zahtjeva početke proteina usko povezuju sa ekstremnim okružjima poput hidrotermalnih izvora na dnu oceana.
Druga teza uključuje prisutnost molekula poput RNA koja posjeduju katalitičke značajke koje spuštaju energetsku barijeru dovoljno nisko da procesi mogu početi - na koncu, najpopularnija teorija o početku života je ona u kojoj je RNA nastala prije svih drugih molekula, uključujući proteina).
Čak i uz te okolnosti, Krasnokutski kaže da za koncentriranje aminokiselina za polimerizaciju trebaju "posebni uvjeti".
Premda smo do danas dobili jako puno prijedloga, i dalje nije potpuno jasno kako i gdje su na drevnoj Zemlji ti uvjeti zapravo nastali.
