Откуда пошла жизнь на Земле: Nickelback ответил на главный вопрос

Группа ученых из Рутгерса, посвятившая себя выявлению первоисточников метаболизма — набора основных химических реакций, которые привели к возникновению жизни на Земле. Исследователи идентифицировали часть белка, который может дать ключи к обнаружению планет, находящихся на грани возникновения жизни.



— Викас Нанда, исследователь из Центра передовых биотехнологий и медицины (CABM) в Рутгерсе.

Основываясь на лабораторных исследованиях, ученые из Рутгерса утверждают, что одним из наиболее вероятных химических кандидатов, запустивших жизнь, был простой пептид с двумя атомами никеля. Они назвали вещество Nickelback не потому, что он имеет какое-то отношение к канадской рок-группе, а потому, что в его основе находится азот. Пептид является составной частью белка, состоящего из нескольких элементарных строительных блоков, известных как аминокислоты.


— Викас Нанда.

Ученые, проводящие исследование, являются частью группы под руководством Рутгерса под названием «Эволюция наномашин в геосферах и микробных предках» (ENIGMA), которая является частью программы астробиологии НАСА. Исследователи стремятся понять, как белки эволюционировали, чтобы стать преобладающим катализатором жизни на Земле.

Исследуя вселенную с помощью телескопов и зондов в поисках признаков прошлой, настоящей или зарождающейся жизни, ученые ищут определенные «биосигнатуры», которые, как известно, являются предвестниками жизни. По словам Нанда, такие пептиды, как Nickelback, могут стать новейшей биосигнатурой, используемой для обнаружения планет, находящихся на грани зарождения жизни.

По мнению исследователей, оригинальное химическое вещество должно быть достаточно простым, чтобы его можно было спонтанно собрать в пребиотическую субстанцию. Но он должен быть достаточно химически активным, чтобы иметь возможность брать энергию из окружающей среды для запуска биохимического процесса.

Для этого ученые применили «редукционистский» подход: они начали с изучения существующих современных белков, которые, как известно, связаны с метаболическими процессами. Понимая, что белки слишком сложны, чтобы появиться на раннем этапе, они сократили их до базовой структуры.



После серии экспериментов исследователи пришли к выводу, что лучшим кандидатом является Nickelback. Пептид состоит из 13 аминокислот и связывает два иона никеля.

Никель, рассуждали они, был распространенным металлом в ранних океанах. При связывании с пептидом атомы никеля становятся мощными катализаторами, привлекая дополнительные протоны и электроны и производя газообразный водород. Ученые пришли к выводу, что водорода также было достаточно на ранней Земле, и он мог стать источником энергии для метаболизма.


— Викас Нанда.