Историята За Произхода На Живота Може Да Е Намерила Липсващата Си Връзка

{h1}

Изследователите са открили липсваща връзка, за да обяснят как химическата супа, която е съществувала на ранната земя, е довела до сложните молекули, необходими за живота.

Как започна животът на Земята? Това беше една от най-големите мистерии на съвременната биология: Как химическата супа, съществуваща на ранната Земя, доведе до сложните молекули, необходими за създаването на живи, дишащи организми? Сега, изследователите казват, че са намерили липсващата връзка.

Между 4,6 милиарда и 4,0 милиарда години на Земята вероятно нямаше живот. Първоначално повърхността на планетата беше разтопена и дори когато изстиваше, тя се пулверизира от астероиди и комети. Всичко, което съществуваше, бяха прости химикали. Но преди около 3,8 милиарда години бомбардировката спря и животът възникна. Повечето учени смятат, че „последният универсален общ прародител“ - съществото, от което произлиза всичко на планетата, се е появил преди около 3,6 милиарда години.

Но как точно е възникнало това същество отдавна озадачава учените. Например, как химията на прости молекули на основата на въглерод доведе до съхраняване на информация на рибонуклеинова киселина или РНК? Молекулата на РНК трябва да съхранява информация, за да кодира протеини. (Протеините в биологията правят повече от изграждането на мускули - те също регулират множество процеси в организма.)

Новото изследване - което включва две проучвания, едно ръководено от Чарлз Картър и едно ръководено от Ричард Улфенден, и двамата от Университета на Северна Каролина - предлага начин РНК да контролира производството на протеини, като работи с прости аминокиселини, които не изискват по-сложните ензими, които съществуват днес. [7 теории за произхода на живота на Земята]

Липсва RNA връзка

Тази връзка ще преодолее тази пропаст в знанията между изконната химическа супа и сложните молекули, необходими за изграждането на живот. Съвременните теории казват, че животът на Земята е започнал в "РНК свят", в който молекулата на РНК е ръководила формирането на живота, само по-късно се е заемала обратно на ДНК, което би могло по-ефективно да постигне същия краен резултат. Подобно на ДНК, РНК е молекула с форма на спирала, която може да съхранява или предава информация. (ДНК е двуверижна спирала, докато РНК е едноверижна.) Много учени смятат, че първите молекули на РНК са съществували в първична химическа супа - вероятно басейни с вода на повърхността на Земята преди милиарди години. [Времева линия на снимките: Как се формира Земята]

Идеята беше, че първите първи молекули на РНК се образуват от колекции от три химически вещества: захар (наречена рибоза); фосфатна група, която е фосфорен атом, свързан с кислородните атоми; и основа, която е пръстенообразна молекула от въглеродни, азотни, кислородни и водородни атоми. РНК също се нуждаеше от нуклеотиди, изработени от фосфати и захари.

Въпросът: Как са се събрали нуклеотидите в химичните вещества, за да се направи РНК? Джон Съдърланд, химик от университета в Кеймбридж в Англия, публикува проучване през май в списанието Nature Chemistry, което показва, че химията на базата на цианид може да направи два от четирите нуклеотида в РНК и много аминокиселини.

Това все пак остави въпроси. Нямаше добър механизъм за свързване на нуклеотиди, за да се направи РНК. Не изглеждаше естествен начин аминокиселините да се съединяват и да образуват протеини. Днес аденозин трифосфатът (АТФ) върши работата по свързването на аминокиселини с протеини, активирани от ензим, наречен аминоацил тРНК синтетаза. Но няма причина да се предполага, че е имало такива химикали преди милиарди години.

Също така протеините трябва да бъдат оформени по определен начин, за да функционират правилно. Това означава, че РНК трябва да може да ръководи формирането им - тя трябва да "кодира" за тях, като компютър, изпълняващ програма, за да изпълни задача.

Картър отбеляза, че едва през последното десетилетие или две учените са успели да дублират химията, която кара РНК да изгражда протеини в лабораторията. "По принцип единственият начин да се получи РНК беше първо да се развият хората", каза той. "Не го прави сам."

Перфектни размери

В едно от новите проучвания Картър разгледа начина, по който молекула, наречена "трансферна РНК", или тРНК, реагира с различни аминокиселини.

Те откриха, че единият край на tRNA може да помогне за сортиране на аминокиселини според тяхната форма и размер, докато другият край може да се свърже с аминокиселини с определена полярност. По този начин тази молекула на тРНК може да диктува как аминокиселините се събират, за да произвеждат протеини, както и да определят крайната протеинова форма. Това е подобно на това, което ензимът ATP прави днес, активирайки процеса, който свързва аминокиселини за образуване на протеини.

Картър заяви пред WordsSideKick.com, че способността за разграничаване според размера и формата прави един вид "код" за протеини, наречени пептиди, които помагат за запазване на спиралната форма на РНК.

"Това е междинна стъпка в развитието на генетичното кодиране", каза той.

В другото изследване, Wolfenden и неговите колеги тествали начина, по който протеините се сгъват в отговор на температурата, тъй като животът някак е възникнал от пословично кипящ съд с химикали на ранна Земя. Те разгледаха градивните елементи на живота, аминокиселините и как се разпределят във вода и масло - качество, наречено хидрофобност. Те открили, че взаимоотношенията на аминокиселините са последователни дори при високи температури - формата, размерът и полярността на аминокиселините са важни, когато те се съединяват, за да образуват протеини, които имат конкретни структури.

„Това, което питаме тук, е:„ Биха ли били различни правилата за сгъване? “, Каза Улфенден. При по-високи температури някои химични взаимоотношения се променят, защото има повече топлинна енергия. Но тук не беше така.

Показвайки, че е възможно тРНК да разграничи молекулите и че връзките могат да работят без „помощ“, Картър смята, че е намерил начин за възникването на информационно съхранение на химични структури като тРНК - решаваща част от предаването на генетични черти, В съчетание с работата върху аминокиселините и температурата, той предлага поглед върху това как може да се е развил ранният живот.

Тази работа все още не отговаря на крайния въпрос за това как е започнал животът, но все пак показва механизъм за появата на генетичните кодове, които предават наследствени черти, които имат еволюция.

Двете изследвания са публикувани в броя от 1 юни на списание Proceedings of the National Academy of Sciences.

Последвай ни @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: Връзката с Атлантида - 2 част.




Изследване


Защо Спасителните Мисии От Антарктида Са Толкова Трудни
Защо Спасителните Мисии От Антарктида Са Толкова Трудни

Увреждащото Земетресение Нанася Удар Върху Никарагуа
Увреждащото Земетресение Нанася Удар Върху Никарагуа

Наука Новини


Планета-Ловец На Наса Улови Зашеметяващо Видео На Далечна Комета
Планета-Ловец На Наса Улови Зашеметяващо Видео На Далечна Комета

Демоните Атаки През Нощта: Обяснение На Феномена На Инкуба
Демоните Атаки През Нощта: Обяснение На Феномена На Инкуба

Може Ли Инжектиране На Мъртви Клетки Да Помогне В Борбата С Рака?
Може Ли Инжектиране На Мъртви Клетки Да Помогне В Борбата С Рака?

Прелестна Прилеп, Аз Съм!
Прелестна Прилеп, Аз Съм!

Микроби Hunter-Gatherer Gut Показват Какво Ни Липсва
Микроби Hunter-Gatherer Gut Показват Какво Ни Липсва


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com