A tudósok nagyon szeretnék megtudni, hogyan kezdődött az élet a Földön. Az első sejtek születésének felfedezése választ adhat.
A kutatók talán felfedeztek egy fontos részletet az első fejezet cselekményében, derül ki a Science Alert cikkéből. Magyarázatot adtak arra, hogyan alakultak ki a zsírbuborékok, a legelső sejtek membránjai.
A kaliforniai The Scripps Research Institute kutatócsoportjának új felfedezéseinek egyik legfontosabb része, hogy a foszforilációnak nevezett kémiai folyamat korábban történhetett, mint azt korábban gondolták.
Mi történik a foszforiláció során?
Ez a folyamat foszfort tartalmazó atomcsoportokat ad hozzá egy molekulához, és ezzel extra funkciókat hoz magával. Olyan funkciókat, amelyek a protocelláknak nevezett gömb alakú zsírgyűjteményeket önmaguk fejlettebb, sokoldalúbb, stabilabb és kémiailag aktívabb változataivá tehetik.
A tudósok széles körben úgy vélik, hogy ezek a protocellák több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt a biokémia létfontosságú építőkövei voltak. Talán az óceán alatti forrásokból kerültek elő az összetettebb biológiai struktúrák kialakulása felé vezető úton.
„Egy bizonyos ponton mindannyian elgondolkodunk azon, hogy honnan jöttünk” – mondja Ramanarayanan Krishnamurthy vegyész, a Scripps Kutatóintézet munkatársa. „Ez a felfedezés segít jobban megérteni a korai Föld kémiai környezetét, így feltárhatjuk az élet eredetét és azt, hogyan fejlődhetett ki az élet a korai Földön.”
Krishnamurthy és kollégái feltételezték, hogy mivel ez a folyamat a szervezet biológiai funkcióiban annyira elterjedt, a foszforilációnak már a protocellák kialakulásának korai szakaszában is részt kellett vennie.
Rekreálták az első sejtek születését
A kísérlethez a csapat a Föld korai korszakának valószínűleg megfelelő körülményeket reprodukált a laboratóriumban. Olyan vegyi anyagokat kombináltak, mint a zsírsavak és a glicerin, hogy megpróbáljon összetettebb vezikulákat – a protocellákhoz hasonló buborékszerű struktúrákat – létrehozni. Ezek elősegítik a sejtfolyamatokat.
A hőmérséklet és a savasság némi módosításával a kutatóknak sikerült elérni a keresett kémiai reakciókat. Ez bizonyítja, hogy a foszforiláció is szerepet játszhatott a protocellák kialakulásában az ősmocsárban.
„A vezikulák képesek voltak a kísérleteink során zsírsavas környezetből foszfolipid környezetbe átmenni, ami arra utal, hogy hasonló kémiai környezet létezhetett négymilliárd évvel ezelőtt” – mondja Sunil Pulletikurti kémikus, a The Scripps Research Institute munkatársa.
A csapat ezt a foszfolipidek, a hólyagmembránok összetettebb típusának, a foszfolipideknek a létrejöttéhez vezető „kívánatos útvonalként” írja le. Azonban még rengeteg tanulmányt kell végezni, mielőtt biztosak lehetünk abban, hogyan jött létre az élet a Földön.
Több milliárd évre visszatekinteni persze nem könnyű, de a tudósok továbbra is folytatják a felfedezéseket. Mi történt közvetlenül a Föld kialakulása után? Mindez belejátszik a más bolygókon lévő élettel kapcsolatos kutatásainkba is.
„Izgalmas felfedezni, hogy a korai kémiai folyamatok hogyan alakulhattak át, hogy lehetővé tegyék az életet a Földön” – mondja Ashok Deniz biofizikus, a Scripps Kutatóintézet munkatársa. „Eredményeink egyúttal rengeteg érdekes fizikára is utalnak, amelyek kulcsfontosságú funkcionális szerepet játszhattak a modern sejtekhez vezető úton.”
Ez is érdekelhet:
- Eldőlt a nagy kérdés: mutatjuk, hogy a tyúk vagy a tojás volt-e előbb!
- 5 állat, melynek csontbőre van
Forrás: