Voda nie je vlhká všade, tvrdia vedci: Nová štúdia uzatvára desaťročia dlhú záhadu
V novej práci sa vedci z Purdue University pozreli na chemické procesy, vytvárajúce základné stavebné kamene života.
Voda je základom pre život, ako ho poznáme. Vo svojom novom výskume vedci z Purdue University objavili doteraz nepoznaný mechanizmus, ktorý dovoľuje chemickým reakciám, z ktorých vznikajú peptidy, aby sa objavili vo vodnom prostredí. Svojou prácou tak uzatvárajú desaťročia pretrvávajúcu záhadu.
Peptidy sú chemické zlúčeniny, ktoré vznikajú spojením sa viacerých aminokyselín. Sú takmer rovnaké ako bielkoviny, líšia sa jedine veľkosťou. Delenie peptidov a bielkovín preto nie je jasne dané a určuje sa iba dohodou.
„Procesy, ktorým sme sa v rámci štúdie venovali sú chémiou, ktorá stojí za vznikom života. Po prvýkrát sa nám podarilo demonštrovať to, že prvotné molekuly dokážu v kvapôčkach čistej vody spontánne vytvoriť peptidy, základný stavebný kameň života. To je prevratný objav,“ tvrdí Graham Cooks, profesor z Purdue University.
Už niekoľko desaťročí prevláda teória, že život na Zemi začal práve v oceánoch, no výskumníci nedokázali úplne presne popísať chemické procesy, ktoré k tomu viedli. Predchádzajúce teórie naznačovali, že surové aminokyseliny spolu môžu reagovať, naviazať sa na seba a vytvoriť peptidy. Keď vzniknú základné stavebné kamene, neskôr môže vzniknúť aj život, no táto teória mala jeden háčik. Vedci sa domnievali, že tento proces si vyžaduje stratu vodnej molekuly, čo sa zdalo vo vodnom prostredí mimoriadne nepravdepodobné. Hoci toto stále platí, vedcom z Purdue University sa podarilo nájsť riešenie tohto problému.
Prelomový objav
„Voda nie je vlhká všade“, tvrdia vedci a vysvetľujú, že na okrajoch vodnej kvapky, kde sa voda stretáva s atmosférou, môžu vzniknúť mimoriadne rýchle reakcie. Tie premenia abiotické aminokyseliny na základné stavebné kamene života. Vedci strávili výskumom viac ako 10 rokov, než sa im podarilo dopracovať sa k týmto prevratným výsledkom.
„Reakcie v kvapôčkach vody môžu byť až miliónkrát rýchlejšie ako rovnaké reakcie vo väčších množstvách roztoku,“ vysvetľuje Cooks.
Podľa štúdie sú reakcie tak rýchle, že si nevyžadujú katalyzátory. V prípade chemických reakcií prebiehajúcich na mladej Zemi, tieto reakcie umožnili vznik života. Ak dokážu výskumníci pochopiť to, ako vznikol život na našej planéte, rovnaké poznatky by mohli využiť aj pri hľadaní života za hranicami našej Zeme alebo Slnečnej sústavy.
Neprehliadnite
Najdôležitejším je v tomto smere pochopenie toho, ako sa z aminokyselín stanú proteíny a následne živé organizmy. Nahliadnutie do tohto procesu by zároveň umožnilo vedcom rýchlejšie vyrábať nové druhy liečiv. V tomto obore chemici pracujú s reakciami, ktoré sú mimoriadne pomalé a môžu trvať niekoľko dní, možno až týždňov. Pomocou kvapôčkovej chémie, procesu využitého pri tejto štúdii, by však mohli výrazne urýchliť svoju prácu a syntézu nových chemických látok s možným využitím v liečivách.
Komentáre