Kako su se katalitički organski polimeri pojavili na prebiotskoj Zemlji? Odgovor na ovo suštinsko pitanje otvoriće ključna razumevanja o poreklu života.
Tim naučnika sa Univerziteta Tohoku nedavno je pronašao potencijalno okruženje za reakciju koja je proizvela katalitičke organske polimere. Da bi to uradili, osušili su rastvore amino kiselina koji sadrže borovu kiselinu i otkrili da borna kiselina katalizuje sintezu polipeptida u neutralnim i kiselim uslovima. Najduži peptidi formirani u eksperimentima su bili 39 polipeptida glicina dugih monomera pod neutralnim uslovima.
Detalji njihovog istraživanja objavljeni su u časopisu Communications Chemistri 11. maja 2023.
Prethodne studije su sugerisale da su visoko alkalna evaporirajuća okruženja služila kao mesto za drevnu sintezu proteina, dajući do 20 peptida glicina dugih monomera. Smatralo se da su neutralni uslovi najgori slučaj u pogledu sinteze peptida.
Minerali koji sadrže bor otkriveni su u izobilju u nekim od najstarijih stena sedimentnog porekla pronađenih na Zemlji, a datiraju pre 3,8 milijardi godina. Ovi nalazi sugerišu da su priobalna područja drevnih malih kontinenata i ostrva bogata bornom kiselinom spontano sastavljala aminokiseline, formirajući polipeptide i proto-proteine.
„Formiranje polipeptida u neutralnom okruženju ima važno značenje u hemijskoj evoluciji nastanka života“, kaže glavni autor Jošihiro Furukava, vanredni profesor na Univerzitetu Tohoku.
Dok su RNK prilično stabilne u neutralnim uslovima, one su izuzetno nestabilne u alkalnim uslovima. Poznato je da bor pomaže u mnogim koracima u sintezi abiotičkih ribonukleotida.
„Neutralna evaporirajuća okruženja bogata borom služe kao idealno mesto za formacije i interakcije između dva esencijalna polimera na prebiotskoj Zemlji“, kaže Furukava.
Ova istraživačka grupa sada istražuje koje su aminokiseline ugrađene u protopeptide u ovom okruženju.
