Američtí chemici ukázali, že diamidofosfát, který byl k dispozici na mladé Zemi, by se mohl účastnit reakcí, které vedly k tvorbě nukleotidů a membrán budoucích buněk.
DNA a RNA řetězce jsou tvořeny nukleosidy připojenými k fosfátovým jednotkám. Je také zapotřebí pro vytvoření dvojité vrstvy fosfolipidů - základ buněčných membrán a pro reakce tvorby peptidů z jednotlivých aminokyselin. Pokud však již byl prokázán výskyt většiny sloučenin, které skládají biologické makromolekuly, s fosforylací - reakcemi, které by mohly vést k přidání fosfátů - je situace stále obtížná.
Bylo navrženo několik scénářů, které by mohly být realizovány v podmínkách rané Země, ale zatím se neliší v jasnosti a jednoduchosti. Předpokládá se tedy, že různé typy fosfátů mohou reagovat s různými molekulami a pokaždé - ve svých vlastních, zvláštních podmínkách. To vše je příliš obtížné realizovat, zejména v rámci jediného prostředí, ve kterém zjevně existovaly reakce, které vedly ke vzniku života.
Nová - a mnohem jednodušší - verze byla předložena týmem chemiků ve Scripps Research Institute (TSRI) pod vedením Ramanarayanana Krishnamurthyho. V článku publikovaném v časopise Nature Chemistry uvádějí diamidofosfát (DAP) jako univerzální fosforylační činidlo v prebiologické chemické evoluci. V laboratoři vědci ukázali, že ve vodném roztoku je DAP schopen interagovat se všemi nukleosidy RNA prekurzorů v širokém rozmezí teplot a jiných podmínek.
V přítomnosti imidazolového katalyzátoru (který, jak se zdálo, byl na počátku Země docela rozšířený), DAP reaguje s glycerolem i mastnými kyselinami - základem fosfolipidů buněčné membrány, které okamžitě tvoří ve vodě duté vezikuly. A již při pokojové teplotě DAP reaguje s aminokyselinami - asparaginem, glutaminem, glycinem - podílejícími se na tvorbě krátkých peptidových řetězců z nich.
Fosforylace tří typů organických sloučenin - nukleosidů, aminokyselin a mastných kyselin - s DAP poskytuje hotové oligonukleotidy, peptidy a membránové váčky / Krishnamurthy Lab, TSRI
Dříve Krishnamurti a jeho kolegové prokázali schopnost DAP fosforylovat jednoduché cukry účastí na syntéze mnoha dalších molekul důležitých pro život. Vzhledem k tomu, že všechny tyto reakce probíhaly v laboratoři za nejběžnějších podmínek, mohly na mladé Zemi dobře pokračovat. Fosforylační mechanismus, který je realizován v interakcích s DAP, je navíc stejný jako ten, který se dnes používá u účinnějších proteinových kináz, což může sloužit jako další nepřímý argument ve prospěch velké role, kterou tento fosfát hrál v původu života.
Sergey Vasiliev
Propagační video: