지구에서 생명체가 어떻게 처음 등장했는지에 대한 문제는 계속되는 미스터리입니다.
미스터리의 가장 어려운 측면 중 하나는 "치킨 앤 에그"상황에 해당하는 펩타이드 및 효소와 관련이 있습니다. 이를 해결하기 위해 University College London (UCL)의 연구팀은 최근에 펩티드가 조건에서 형성 될 수 있음을 효과적으로 입증하는 연구를 수행했습니다.
연구 결과는 최근 과학 저널에 발표되었습니다. 자연. 이 연구팀은 UCL 화학과의 유기 화학 독자 인 Matthew Powner 박사가 이끌었고 Pierre Canavelli와 Saidul Islam 박사를 포함했다.
Powner는 최근 UCL 뉴스와의 인터뷰에서 연구의 목적을 설명했습니다.
“아미노산 사슬 인 펩타이드는 지구상의 모든 생명체에서 절대적으로 필수적인 요소입니다. 그것들은 생물학적 과정을위한 촉매 역할을하는 단백질의 직물을 형성하지만 아미노산 자체의 형성을 조절하기 위해서는 효소가 필요하다. 그래서 우리는 고전적인 닭과 계란 문제를 겪었습니다. 최초의 효소는 어떻게 만들어 졌습니까?”
그들이 연구에서 지적한 바와 같이, 과거에 상당한 연구가 펩티드가 어떻게 형성되어 생명의 출현을 가능하게했는지 알아내는 데 전념해왔다. 그러나 이전의 모든 연구는 화학 전구체 (아미노 니트릴)의 반응성보다는 아미노산에 중점을 두었습니다.
아미노 니트릴은 아미노산 (일반적으로 강산성 또는 알칼리성)을 형성하기 위해 열악한 조건을 필요로하는 반면, 아미노산을 에너지로 재충전하여 펩티드를 형성해야합니다. 그러나, 연구자들은 에너지가 풍부한 아미노 니트릴로부터 펩티드가 직접 만들어 질 수 있음을 보여줌으로써이 두 단계를 우회하는 방법을 발견했다.
그들의 방법은 지구의 원시 환경의 일부인 다른 분자와 아미노 니트릴의 내장 반응성을 이용했다. 이 공정은 황화수소와 아미노 니트릴 및 화학 기질 페리 시안화물 ([Fe (CN)6]3?)를 물에 첨가하여 펩티드를 수득 하였다.
이것이 입증 된 것은 아미노 니트릴이 물 자체에서 그리고 아미노산보다 훨씬 쉽게 펩티드 결합 형성을 달성 할 수 있다는 것이었다. 또한 화산 폭발 중에 가스가 배출되고 수십억 년 전에 지구에 존재했을 가능성이있는 조건과 화학 물질 속에서 이러한 현상이 발생할 수 있음을 보여주었습니다. 연구의 첫 번째 저자 인 피에르 카나 벨리 (Pierre Canavelli)는 말했다.
"환경 또는 내부 자극에 반응하여 제어 된 합성은 대사 조절의 필수 요소이므로, 펩티드 합성은 생명의 초기 진화 과정에서 자연 순환의 일부가 될 수 있다고 생각합니다."
Saidul Islam 박사는 공동으로 저자 인 Dr. Saidul Islam은“물에서 아미노산을 사용하지 않고 펩티드가 형성되는 것이 처음 인 것은 이번이 처음이다.
이러한 발견은 외생 행성에서의 생명체 탐색뿐만 아니라 생물 생성 연구에도 중요한 영향을 미칠 수있다. 아미드 결합 형성은 생물 활성 합성 물질의 제조에 필수적이기 때문에 이들은 합성 화학 분야에도 유용 할 수있다. 상업적으로 사용되는 기존의 화학 공정에 비해이 새로운 방법은 더욱 효율적이고 훨씬 비용 효율적입니다.
앞으로 연구팀은 아미노 니트릴이 펩타이드로 이어질 수있는 다른 방법을 찾아 연구를 계속 추진하고있다. 그들은 또한 현재 지구에서 생명체 형성을 촉발하는 데 도움이 될 수있는 방법을 더 잘 이해하기 위해 그들의 실험에서 생성 된 펩티드의 기능적 특성을 조사하고있다. 40 억년 전.
생명체의 빌딩 블록을 재현하려는 많은 세대의 시도 (그리고 실패)가 과학자들이 단순히 그것에 대해 가고 있었을 수 있습니까?
