Ученым удалось создать ключевое соединение для зарождения жизни

Вопрос о том, как зародилась жизнь на Земле, волнует ученых на протяжении десятилетий. Недавний прорыв в химических исследованиях открывает новую главу в этом бесконечном поиске. Группа химиков сделала значительный шаг вперед, воссоздав в лаборатории сложное соединение, необходимое для существования живых организмов.

Исследователи смогли синтезировать соединение, играющее критическую роль в метаболизме всех живых клеток. Это соединение, необходимое для производства и регулирования энергии, создавалось из относительно простых молекул, которые, как предполагается, присутствовали на Земле с самых ранних этапов ее существования. Процесс синтеза происходил при комнатной температуре и занял несколько месяцев, что подчеркивает потенциальную возможность естественного возникновения таких соединений в условиях ранней Земли.

Это открытие подтверждает теорию о том, что ключевые компоненты жизни могли сформироваться одновременно и объединиться, ведя к появлению первых живых клеток. Мэтью Паунер, ведущий автор исследования, задает философские вопросы о природе жизни и химических законах, делая акцент на универсальности химических строительных блоков, составляющих живые организмы. В центре внимания эксперимента находился кофермент, А и его компонент пантетеин, необходимые для метаболизма в различных формах жизни. Этот кофактор, действующий как молекулярный «выключатель», играет важную роль в энергетическом обмене, подчеркивая его фундаментальное значение для всех живых существ.

Группе ученых впервые удалось синтезировать пантетеин - молекулу, чья сложность долгое время ставила под сомнение ее возможное присутствие на ранних этапах эволюции нашей планеты. Эта работа не только демонстрирует уникальный подход к созданию сложных органических соединений, но и предлагает новый взгляд на химические процессы, которые могли способствовать зарождению жизни. Пантетеин, соединение, напоминающее по структуре пептиды и обладающее рядом необычных характеристик, долгое время считалось слишком сложным для воспроизведения в лаборатории. Уникальность его строения, включая необычные элементы, расположенные в неожиданных местах молекулы, вызывала у ученых сомнения в его естественном происхождении на ранней Земле.

Исследовательская группа под руководством известного ученого взяла на себя задачу воссоздать пантетеин, опираясь на материалы, которые могли быть доступны на Земле миллиарды лет назад, такие как цианистый водород и вода. Процесс синтеза занял значительное время, с первыми этапами, длившимися около суток, и заключительным этапом, продолжавшимся впечатляющие 60 дней. Остановка реакции была вызвана, среди прочего, потерей интереса команды, что подчеркивает длительность и сложность процесса. Ключевым моментом исследования стало использование нитрилов - азотсодержащих соединений, которые обеспечили необходимую энергию для ускорения химических реакций.

Этот подход позволил преодолеть препятствия, с которыми сталкивались предыдущие попытки создания пантетеина, и доказал возможность его синтеза в условиях, аналогичных условиям ранней Земли. Традиционно считалось, что биологические молекулы возникали постепенно, от простых к более сложным. Однако успешный синтез пантетеина указывает на возможность возникновения сложных молекул в ранних этапах земной истории, что может переосмыслить текущие теории эволюции.