Βρέθηκε τι ήταν αυτό που (ίσως) έδωσε τη «σπίθα» της ζωής στη Γη

06:41 14/3/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

Τμήμα μιας πρωτεΐνης που θα μπορούσε να παρέχει στοιχεία για τον εντοπισμό πλανητών που βρίσκονται στα πρόθυρα της εμφάνισης ζωής εντόπισε ομάδα επιστημόνων του Rutgers University που αναζητεί τις αρχέγονες ρίζες του μεταβολισμού.

Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική ως προς τις έρευνες για εξωγήινη ζωή, καθώς δίνει ένα νέο στοιχείο προς αναζήτηση, είπε ο Βίκας Νάντα, ερευνητής στο Center for Advanced Biotechnology and Medicine στο

Rutgers.

Με βάση εργαστηριακές έρευνες οι επιστήμονες λένε πως οι πιο πιθανοί χημικοί υποψήφιοι για την «εκκίνηση» της ζωής ήταν ένα απλό πεπτίδιο με δύο άτομα νικελίου (οι ερευνητές τα αποκαλούν «Nickelback»), όχι λόγω κάποιας σχέσης με τη ροκ μπάντα από τον Καναδά, μα επειδή τα άτομα αζώτου στη «ραχοκοκαλιά» του συνδέονται με δύο άτομα νικελίου. Το πεπτίδιο είναι ένα τμήμα μιας πρωτεΐνης που αποτελείται από μερικά βασικά δομικά στοιχεία που είναι γνωστά ως αμινοξέα.

«Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κάποια στιγμή, 3,5 με 3,8 εκατομμύρια χρόνια πριν, υπήρξε ένα σημείο καμπής, κάτι που έβαλε μπροστά την αλλαγή από την προβιοτική χημεία- τα μόρια πριν τη ζωή- στα ζωντανά, βιολογικά συστήματα» είπε ο Νάντα, καθηγητής Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας στο Robert Wood Johnson Medical School. «Πιστεύουμε πως η αλλαγή άρχισε με μερικές μικρές πρόδρομες πρωτεΐνες που έκαναν βασικά βήματα σε μια αρχαία μεταβολική αντίδραση. Και νομίζουμε πως βρήκαμε ένα από αυτά τα “πεπτίδια πρωτοπόρους”».

Οι επιστήμονες που έκαναν την έρευνα υπάγονται σε μια ομάδα υπό την ηγεσία του Rutgers που αποκαλείται Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), η οποία με τη σειρά της εντάσσεται στο Astrobiology Program στη NASA. Οι ερευνητές προσπαθούν να κατανοήσουν το πώς οι πρωτεΐνες εξελίχθηκαν για να γίνουν ο κυρίαρχος καταλύτης της ζωής στη Γη.

Ψάχνοντας στο σύμπαν με τηλεσκόπια και διαστημικά σκάφη για ίχνη παλιάς, παρούσας ή αναδυόμενης ζωής, οι επιστήμονες της NASA αναζητούν συγκεκριμένες «βιοϋπογραφές» (biosignatures) που θεωρούνται ως οι προάγγελοι της ζωής. Τα πεπτίδια όπως το Nickelback θα μπορούσαν να εξελιχθούν σε μια νέα «βιοϋπογραφή» για τη NASA, με σκοπό τον εντοπισμό πλανητών που βρίσκονται στα πρόθυρα της εμφάνισης ζωής, είπε ο Νάντα.

Ένα χημικό με τέτοια λειτουργία, θεωρούν οι επιστήμονες, θα έπρεπε να είναι αρκετά απλό για να μπορεί να συντίθεται/συγκεντρώνεται άμεσα σε μια προβιοτική «σούπα». Μα θα έπρεπε να είναι επίσης επαρκώς ενεργό για να μπορεί να παίρνει ενέργεια από το περιβάλλον ώστε να ωθεί μια βιοχημική διαδικασία.

Για να το κάνουν αυτό οι επιστήμονες άρχισαν εξετάζοντας υπάρχουσες σύγχρονες πρωτεΐνες που σχετίζονται με μεταβολικές διαδικασίες. Ξέροντας πως οι πρωτεΐνες ήταν πολύ πολύπλοκες για να έχουν εμφανιστεί από νωρίς, τις υποβάθμισαν στη βασική δομή τους. Μετά από σειρά πειραμάτων, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο καλύτερος υποψήφιος ήταν το Nickelback. Το πεπτίδιο αποτελείται από 13 αμινοξέα και δεσμεύει δύο ιόντα νικελίου. Όπως επιχειρηματολογούν, το νικέλιο ήταν ένα μέταλλο που βρισκόταν σε αφθονία στους πρώιμους ωκεανούς. Όταν δεσμεύονται στο πεπτίδιο, τα άτομα νικελίου γίνονται ισχυροί καταλύτες, προσεγγίζοντας επιπλέον πρωτόνια και ηλεκτρόνια και παράγοντας αέριο υδρογόνο. Το υδρογόνο, όπως λένε, ήταν επίσης άφθονο στην πρώιμη Γη και θα ήταν κρίσιμης σημασίας πηγή ενέργειας για τον μεταβολισμό.

«Αυτό είναι σημαντικό επειδή, ενώ υπάρχουν πολλές θεωρίες για την προέλευση της ζωής, υπάρχουν πολύ λίγα πραγματικά εργαστηριακά τεστ πάνω σε αυτές τις ιδέες» είπε ο Νάντα. «Αυτή η δουλειά δείχνει πως όχι μόνο είναι δυνατά τα απλά πρωτεϊνικά μεταβολικά ένζυμα, μα είναι πολύ σταθερά και πολύ ενεργά- καθιστώντας τα ρεαλιστικό σημείο έναρξης για τη ζωή».

ΠΡΙΝ ΦΥΓΕΤΕ...Κυβέρνηση για Τέμπη: Η αλήθεια σώζειΟσκαρ: Τα 6 βραβεία του Netflix και το μεγάλο τρόπαιο που έχασε ακόμη μία χρονιάΠλεύρης στη HuffPost: «Προσωπικό μου στοίχημα οι νοσοκομειακές λοιμώξεις, κινδύνεψε η ζωή μου»