Sciencemag.cz
Doporučujeme
Aminokyseliny si dnešní autotrofní živé organismy vytvářejí z alfa-ketokyselin a ze zdroje dusíku (u organismů neschopných fixace vzdušného N2 je to dusičnan nebo amonná sůl) za pomoci enzymů. α-ketokyseliny pravděpodobně existovaly již v rané historii Země. V době před vznikem života ale sotva byly k dispozici enzymy v dnešní podobě. Předbuněčné protoorganismy si proto podle některých názorů musely syntetizovat aminokyseliny z jiných prekurzorů, snad aldehydů.
Ramanarayanan Krishnamurthy ze Scripps Research a jeho kolegové nyní navrhují, že reakce α-ketokyselin by byla možná i bez enzymů pomocí kyanidů. Jejich možnou roli při vzniku života již tito vědci navrhli ve své předcházející studii.
Viz také: Při vzniku pozemského života mohly hrát roli i kyanidy
V reakční směsi byly vedle α-ketokyselin potřeba amoniak, kyanid jako katalyzátor a oxid uhličitý, ten přitom postačoval pouze ve stopovém množství. Protože nová reakce je relativně podobná té, která probíhá dnes uvnitř buněk, zdá se pravděpodobnější, že se na počátku života života uplatňovala spíše než odlišné reakce s aldehydy, uvádějí autoři studie. Pokud by to tak opravdu bylo, znamenalo by to rovněž, že už před vznikem „klasických“ autotrofních reakcí s fixací CO2 by život oxid uhličitý potřeboval.
Vedlejším produktem téže reakce je orotát, prekurzor pyrimidinových nukleotidů. To naznačuje, že ve stejné prebiotické reakční směsi mohlo za správných podmínek současně vzniknout velké množství molekul, které jsou základem klíčových stavebních kamenů živých organismů. Vědci se dále chtějí soustředit na otázku, zda se vznikající aminokyseliny v podobném prostředí dokážou i skládat, aby z nich vznikaly peptidy s katalytickou aktivitou, které by pak řízení celé reakce α-ketokyselin mohly převzít.
Ramanarayanan Krishnamurthy, Prebiotic synthesis of α-amino acids and orotate from α-ketoacids potentiates transition to extant metabolic pathways, Nature Chemistry (2022). DOI: 10.1038/s41557-022-00999-w. www.nature.com/articles/s41557-022-00999-w
Zdroj: The Scripps Research Institute / Phys.org
