Sciencemag.cz
Doporučujeme
Dosud se soudilo, že cystein, jedna z 20 aminokyselin tvořících proteiny, může abiotickými cestami vznikat jen dost obtížně. Často se proto předpokládalo, že na počátku života tato aminokyselina neexistovala a nebyla kódována v genomu – nakonec i samotný genetický kód je nejspíš výsledkem postupné evoluce.
Viz také: Evolučně nejstarší aminokyseliny: glycin, alanin, a co dál?
V nové studii vědci z University College London ale přišli se syntézou cysteinu ze sulfanu a kyanovodíku, tedy velmi jednoduchých sloučenin. Navíc tvrdí, že samotný cystein (respektive jeho zbytky) ve vodném prostředí s neutrálním pH významně usnadňuje vznik peptidů z kratších fragmentů. Cystein funguje jako protoenzym a už jediná molekula dává vysoké výtěžky peptidů. Z toho se naopak zdá, že by měl existovat a hrát významnou roli již na samotném počátku života, nešlo o něco přidaného až dodatečně víceméně náhodou. Právě díky cysteinu možná snadno vznikaly i další specifické katalyzátory na bázi peptidů a prebiotická fáze evoluce mohla proběhnout mnohem rychleji (poznámka PH: nebo, v obdobné verzi evoluce, jsou enzymy původně atomy kovů a jejich jednoduché sloučeniny, začleněné postupně do proteinových struktur; a v těchto komplexech se ke kovům často váže právě cystein).
To ale neznamená, že cystein byl tehdy už přímo součástí kódovaných bílkovin prvních živých organismů. Sem se zřejmě cystein dostal jako modifikace serinu (stejný vzorec, kde má serin skupinu -OH, má cystein -SH), k tomu opravdu mohlo dojít až později.
„Prebiotic synthesis of cysteine peptides that catalyze peptide ligation in neutral water“ Science (2020).
https://science.sciencemag.org/content/370/6518/865
Zdroj: University College London / Phys.org a další
Poznámky PH:
Existuje i selenocystein, ten se nejspíš stal součástí života ještě později než cystein?
Dnes si lidský organismus cystein syntetizuje z jiné sirné aminokyseliny, methioninu. Pro lidský organismus není proto cystein esenciální – ale methionin ano, obecně si tedy sirné aminokyseliny vytvářet neumíme. Bakterie a rostliny dokáží cystein vyrobit z anorganické síry a serinu (viz výše, to zřejmě odpovídá fázi zapojení cysteinu do genetického kódu).
