|
Капли воды содержат секретный ингредиент для создания жизни
|
|
|
|
Химики из Университета Пердью раскрыли механизм реакций образования пептидов, протекающих в воде, что десятилетиями озадачивало ученых. «По сути, это химия, стоящая за происхождением жизни», — сказал Грэм Кукс, заслуженный профессор аналитической химии им. Генри Бона Хасса в Научном колледже Пердью. «Это первая демонстрация того, что первичные молекулы, простые аминокислоты, самопроизвольно образуют пептиды. строительные блоки жизни в каплях чистой воды. Это драматическое открытие». Эта химия на водной основе, которая приводит к белкам и, таким образом, к жизни на Земле, также может привести к более быстрой разработке лекарств для лечения самых изнурительных болезней человечества. Открытие команды было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
|
|
|
На протяжении десятилетий ученые предполагали, что жизнь на Земле зародилась в океанах. Химия, однако, оставалась загадкой. Необработанные аминокислоты — то, что метеориты ежедневно доставляли на раннюю Землю — могут реагировать и соединяться вместе, образуя пептиды, строительные блоки белков и, в конечном итоге, жизнь. Удивительно, но этот процесс требует потери молекулы воды, что маловероятно во влажной, водной или океанической среде. Для возникновения жизни ей нужна вода. Но также требовалось пространство вдали от воды. Кукс, эксперт в области масс-спектрометрии и ранней химии Земли, и его команда нашли ответ на загадку: «Вода не везде мокрая». На окраинах, где капля воды встречается с атмосферой, могут происходить невероятно быстрые реакции, превращающие абиотические аминокислоты в строительные блоки жизни. Места, где морские брызги поднимаются в воздух, а волны бьются о землю, или где пресная вода стекает по склону, были плодородными ландшафтами для потенциальной эволюции жизни.
|
|
|
Химики потратили более 10 лет, используя масс-спектрометры для изучения химических реакций в каплях, содержащих воду. «Скорость реакций в каплях в сотни или миллион раз выше, чем те же химические вещества, реагирующие в объемном растворе», — сказал Кукс. Скорость этих реакций делает ненужными катализаторы, ускоряя реакции и, в случае ранней химии Земли, делая возможной эволюцию жизни. Понимание того, как работает этот процесс, было целью десятилетий научных исследований. Тайна возникновения жизни на Земле может помочь ученым понять, почему это произошло, и дать информацию для поиска жизни на других планетах или даже на лунах.
|
|
|
|
Понимание того, как аминокислоты превращаются в белки и, в конечном счете, в формы жизни, революционизирует понимание учеными химического синтеза. Та же самая химия теперь может помочь химикам-синтетикам ускорить реакции, необходимые для открытия и разработки новых лекарств и терапевтических методов лечения болезней. «Если вы идете по академическому кампусу ночью, здания с включенным светом — это места, где работают химики-синтетики», — сказал Кукс. «Их эксперименты настолько медленные, что они продолжаются в течение нескольких дней или недель. В этом нет необходимости, и, используя капельную химию, мы построили аппарат, который сейчас используется в Purdue для ускорения синтеза новых химических веществ. и потенциальные новые лекарства».
|
|
|
|
Источник
|
