A földi élet lehetséges őseredete: a Nickelback
A New Jersey állambeli Rutgers Egyetem kutatói azonosították egy olyan fehérjének a részét, amely kiindulópontként szolgálhat a tudósoknak a földönkívüli élet keresésében. A kutatók célja, hogy meghatározzák az anyagcsere, vagyis a földi életet beindító kémiai reakciók összességének őseredetét.
A Science Advances című szaklapban közzétett eredmények szerint az életet elindító egyik legvalószínűbb kémiai jelölt egy egyszerű, két nikkelatomot tartalmazó peptid, vagyis egy néhány aminosavból álló fehérje-alkotórész, amit a kutatók Nickelback névre kereszteltek. A kreatív névadás hátterében az áll, hogy a peptid gerincét (backbone) alkotó nitrogénatomok két kritikus nikkelatomot kötnek össze – innen már csak egy lépés volt a kanadai rockzenekarra való utalás.
„A tudósok úgy vélik, hogy valamikor 3,5 és 3,8 milliárd évvel ezelőtt volt egy fordulópont, amikor valami elindította a változást a prebiotikus kémiából – az élet előtti molekulákból – az élő, biológiai rendszerekbe” – idézi az egyetem közleménye Vikas Nandát, a Rutgers fejlett biotechnológiai és orvostudományi központjának kutatóját. Mint elmondta, a változást feltehetően néhány apró prekurzor fehérje indította el, amik egy ősi anyagcsere-reakció kulcsfontosságú lépéseit hajtották végre – egy ilyen peptidet sikerült most azonosítani.
A kutatók szerint az életet beindító vegyi anyagnak két feltételnek kellett megfelelnie: elég egyszerűnek kellett lennie ahhoz, hogy spontán módon összeálljon az úgynevezett őslevesben, ugyanakkor kémiailag elég aktívnak is kellett lennie ahhoz, hogy képes legyen energiát venni a környezetéből, hogy elindítson egy biokémiai folyamatot.
Így először megvizsgálták azokat a mai fehérjéket, amelyekről tudni lehet, hogy anyagcsere-folyamatokhoz kapcsolódnak, majd lebontották őket az alapszerkezeteikre. A kísérletek során arra jutottak, hogy a legjobb jelölt az őspeptidre a 13 aminosavból álló Nickelback – a kutatók azzal érveltek, hogy a nikkel bőségesen előfordult az ősi óceánokban, a nikkelatomok pedig a peptidhez kötődve erős katalizátorokká válnak, így további protonokat és elektronokat vonzanak magukhoz, és hidrogéngázt termelnek. A hidrogén a Föld létének korai szakaszában is nagy mennyiségben fordult elő a bolygón, és a kutatók szerint az anyagcseréhez szükséges kritikus energiaforrás lehetett.
„Mindez azért fontos, mert ugyan sokféle elmélet létezik az élet eredetéről, de ezek közül nagyon keveset teszteltek laboratóriumban. A munkánk azt mutatja, hogy egyszerű fehérje-anyagcsere enzimek nemcsak létezhetnek, de nagyon stabilak és aktívak is, ami az élet lehetséges kiindulópontjává teszi őket” – mondta Nanda.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: