นักวิทยาศาสตร์ระบุปฏิกิริยาเคมีที่อาจก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตบนโลก

ในประวัติศาสตร์ยุคแรกของโลก มีจุดวิกฤตที่ปฏิกิริยาเคมีระหว่างส่วนผสมของโมเลกุลอินทรีย์เริ่มถูกกระตุ้นภายใน สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของบางสิ่งที่สามารถพิจารณาได้ทางชีวภาพ แม้ว่าลักษณะที่แน่นอนของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมครั้งแรกยังคงเป็นประเด็นของการเก็งกำไร

ต้องเป็นเอนทิตีที่เรียบง่ายพอที่จะเกิดขึ้นจากองค์ประกอบต่างๆ ที่ อาจมีอยู่แล้ว แต่ก็ยังมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะกระตุ้นการเปลี่ยนแปลง สภาพแวดล้อมของคุณ

โปรตีนที่เรียกว่านิกเกิ้ลแบ็ค", หนึ่ง เปปไทด์ เรียบง่ายด้วยแกนหลักที่ประกอบด้วยสายโซ่ของกรดอะมิโนและไนโตรเจน 2 อะตอมที่ยึดเหนี่ยวกันเป็นคู่ ของอะตอมของนิกเกิล ได้รับการระบุโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Rutgers และ City College of New York ใน สหรัฐอเมริกา. การค้นพบนี้อาจมีบทบาทสำคัญในการกำเนิดชีวิตตามที่เราทราบ ทำให้กระจ่างมากขึ้นว่าชีวิตเริ่มต้นที่นี่บนโลกได้อย่างไร

นอกจากนี้ยังสามารถช่วยนักดาราศาสตร์ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีส่วนประกอบทางเคมีที่จำเป็นเหล่านี้เพิ่งเริ่มก่อตัว ดังนั้น นี่จึงไม่ใช่การแสดงความเคารพต่อวงดนตรีร็อกชื่อดังของแคนาดา แต่เป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ

Vikas Nanda นักชีวเคมีและอณูชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Rutgers ในรัฐนิวเจอร์ซีย์อธิบายว่ามีประมาณ 3.5 ถึง 3.8 พันล้านปีก่อนมีจุดเปลี่ยนในการเปลี่ยนแปลงจากเคมีพรีไบโอติกเป็นระบบชีวภาพ มีชีวิตอยู่. นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงนี้ถูกกระตุ้นโดยโปรตีนตั้งต้นขนาดเล็กที่ดำเนินขั้นตอนสำคัญในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมในสมัยโบราณ และจากข้อมูลของ Nanda พบว่าหนึ่งในเปปไทด์ที่บุกเบิกเหล่านี้ถูกค้นพบ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์นี้ นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นด้วยโปรตีนสมัยใหม่ที่ให้พลังงานแก่กระบวนการเมแทบอลิซึมซึ่งมีส่วนสำคัญในการขับเคลื่อนปฏิกิริยาทางชีวเคมี จากจุดนั้น โปรตีนโบราณถูกแยกย่อยออกเป็นส่วนพื้นฐานที่สุด และการทดลองทำให้นิกเกิลเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้

เปปไทด์นี้ประกอบด้วยกรดอะมิโน 13 ชนิด ซึ่งมักถูกอธิบายว่าเป็น "ส่วนประกอบสำคัญ" สำหรับโปรตีนและสำหรับชีวิต นอกจากนี้ กิจกรรมพื้นฐานของกลุ่มนิเกิล-เหล็กในไฮโดรจิเนส [NiFe] และกลุ่มนิเกิล-นิเกิลในอะซิติล-โคเอ ซินเทสอาจเป็น สะท้อนจากอะตอมของนิกเกิล 2 อะตอมที่ติดอยู่กับโครงสร้างพื้นฐาน ซึ่งเป็นโปรตีนโบราณ 2 ชนิดที่ยังคงมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญอาหาร วันนี้.

อะตอมของนิกเกิลซึ่งมีอยู่มากมายในมหาสมุทรแห่งแรกของโลก ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการปลดปล่อยก๊าซไฮโดรเจนเมื่อจับกับเปปไทด์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญเป็นเวลาหลายพันล้านปี กลับ. กระบวนการที่เกี่ยวข้องได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการโดยทีมนักวิจัยจาก Rutgers University และ City College of New York ในสหรัฐอเมริกา

นันดะกล่าวว่าการมีอยู่ของการทดสอบในห้องปฏิบัติการนั้นมีความสำคัญ เพราะแม้ว่าจะมีทฤษฎีมากมายเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต แต่ก็มีการทดสอบแนวคิดเหล่านี้จริงอยู่ไม่มากนัก หากนิกเกิลแบ็คมีความสำคัญในการดำรงชีวิตในวัยเด็กบนโลก ก็อาจก่อตัวขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้เช่นกัน สามารถเพิ่มนิกเกิลลงในรายชื่อชีวประวัติที่นักวิจัยใช้เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตในจักรวาลที่ไกลออกไป

เมื่อมองย้อนกลับไปในประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตบนโลก เทคนิคอันชาญฉลาดช่วยให้เราสามารถย้อนเวลาจากวันนี้เพื่อทำความเข้าใจว่าชีวิตที่ซับซ้อนก่อตัวขึ้นตั้งแต่แรกได้อย่างไร นันดะสรุปว่าเอ็นไซม์เมตาบอลิซึมของโปรตีนอย่างง่ายไม่เพียงแต่เป็นไปได้เท่านั้น แต่ยังมีความเสถียรและแอคทีฟสูงอีกด้วย ทำให้เป็นจุดเริ่มต้นที่น่าเชื่อถือสำหรับชีวิต