Otkriven peptid koji je mogao započeti život na Zemlji

Tim znanstvenika sa Sveučilišta Rutgers koji se bave utvrđivanjem prvobitnog porijekla metabolizma, odnosno ključnim kemijskih reakcijama koje su pokrenule život na Zemlji, identificirao je dio proteina koji bi mogao biti odgovoran za nastanak života na našem planetu, kao i pružiti tragove za otkrivanje planeta u svemiru koji se nalaze na rubu stvaranja života.

"Istraživanje ima važne implikacije u potrazi za izvanzemaljskim životom jer daje istraživačima novi trag", rekao je Vikas Nanda, istraživač u Centru za naprednu biotehnologiju i medicinu (CABM) u Rutgersu.

Na temelju laboratorijskih studija, znanstvenici iz Rutgersa kažu da je jedan od najvjerojatnijih kemijskih kandidata koji su pokrenuli život bio jednostavan peptid s dva atoma nikla koji nazivaju "Nickelback", ne zato što ima ikakve veze s kanadskim rock bendom, već zato što su njegova okosnica atomi dušika koji vezuju dva kritična atoma nikla. Peptid je sastavni dio proteina koji se sastoji od nekoliko elementarnih građevnih blokova poznatih kao aminokiseline.

"Znanstvenici vjeruju da je negdje između 3,5 i 3,8 milijardi godina postojala prijelomna točka, nešto što je pokrenulo promjenu od prebiotičke kemije, molekula prije života, do živih, bioloških sustava", rekao je Nanda. "Vjerujemo da je promjenu izazvalo nekoliko malih prekursorskih proteina koji su izveli ključne korake u drevnoj metaboličkoj reakciji. I mislimo da smo pronašli jedan od ovih pionirskih peptida."

Dok pretražuju svemir teleskopima i sondama tražeći znakove života u prošlosti i sadašnjosti, ili života u nastajanju, NASA-ini znanstvenici traže specifične "biopotpise" za koje se zna da su vjesnici života. "Peptidi poput Nickelbacka mogli bi postati najnoviji biopotpis koji će koristiti NASA za otkrivanje planeta koji se nalaze na rubu stvaranja života", rekao je Nanda.

Izvorna kemikalija za poticanje, zaključili su istraživači, trebala bi biti dovoljno jednostavna da bi se mogla spontano sastaviti u prebiotičku "juhu". Ali mora biti dovoljno kemijski aktivna da posjeduje potencijal preuzimanja energije iz okoliša za pokretanje biokemijskog procesa.

Kako bi to učinili, istraživači su usvojili "redukcionistički" pristup, Započeli su ispitivanjem postojećih suvremenih proteina za koje se zna da su povezani s metaboličkim procesima. Znajući da su proteini bili presloženi da bi se rano pojavili, sveli su ih na njihovu osnovnu strukturu.

Nakon niza eksperimenata, istraživači su zaključili da je najbolji kandidat Nickelback, peptid koji se sastoji od 13 aminokiselina i veže dva iona nikla.

Nikal je bio rasprostranjen metal u ranim oceanima. Kada se vežu za peptid, atomi nikla postaju moćni katalizatori, privlačeći dodatne protone i elektrone i proizvodeći plin vodik. Istraživači su zaključili da je vodik također bio u izobilju na ranoj Zemlji i bio bi kritičan izvor energije za pokretanje metabolizma.

Istraživanje objavljeno u časopisu Science Advances možete pronaći na ovoj poveznici.