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:

Egy lépéssel közelebb jutottunk az élet eredetének megértéséhez

Tóth András tudomány 2022. május 20.

Most először sikerült fehérjéket növeszteni RNS-molekulákkal. A folyamat a kutatók szerint az ősi Földön is lejátszódhatott, és ez alapozhatta meg a mai bonyolult fehérjeszintézis folyamatát.

Ha az élet keletkezéséről van szó, a legkreatívabb fantázia sem tud versenyre kelni több százmillió év kémiai kísérleteivel

Vajna Tamás tudomány 2020. szeptember 21.

Az evolúciós átmenetek néven ismertté vált elméletet továbbfejlesztő budapesti iskola tagjai az elmúlt három évtized hazai eredményeit foglalták össze a Nature Reviews Chemistry-ben megjelent cikkükben. A tanulmány társszerzőjét, Szilágyi András biofizikust kérdeztük az élet eredetét firtató kutatásokról.

Videóajánló: A brit kémikus, akinek elmélete segíthet az élet eredetének megfejtésében

Tóth András tudomány 2022. március 19.

Lee Cronin, a Glasgow-i Egyetem professzora szerint az élet eredetének megértéséhez nem a múltban kell kutatkodni, hanem ki kell találni, hogyan tudjuk az életet azonosítani. Mivel az élet alapja az evolúció, ezért már csak az a kérdés, hogyan tudjuk megmondani egy molekuláról vagy objektumról, hogy azt evolúció hozta létre.