Istraživači Londonskog univerzitetskog koledža sproveli su značajnu studiju koja pokazuje da su se dva ključna sastojka života, RNK (ribonukleinska kiselina) i aminokiseline, mogli spontano povezati u uslovima koji su postojali pre više od četiri milijarde godina. Ova otkrića su objavljena u prestižnom časopisu Nature, a predstavljaju veliki pomak u razumevanju kako je život mogao nastati na Zemlji.
Aminokiseline su osnovni gradivni blokovi proteina, koji su ključni za gotovo sve biološke procese. Kako bi se formirali proteini, potrebna su im uputstva koja obezbeđuje RNK, srodnik DNK. Proteini ne mogu sami da se repliciraju, pa je ovaj proces zavistan od RNK koja prenosi informacije iz DNK do ribozoma, koji čini samu fabriku za sintezu proteina. Profesor Metju Pauer, glavni autor studije, naglašava da je objašnjavanje sinteze proteina ključno za razumevanje nastanka života. „Naša studija predstavlja veliki korak ka tom cilju, jer pokazuje kako je RNK možda prvi put preuzela kontrolu nad sintezom proteina“, rekao je Pauer.
U okviru studije, istraživači su hemijski povezali aminokiseline sa RNK u uslovima sličnim onima na ranoj Zemlji, što je postignuće koje nije uspelo naučnicima od 1970-ih godina. Oni su koristili vrlo jednostavnu hemiju u vodi neutralne pH vrednosti da bi postigli spontanu i selektivnu reakciju, čime su pokazali da su se aminokiseline mogle vezati za RNK u uslovima koji su postojali pre četiri milijarde godina.
Prethodni pokušaji da se aminokiseline povežu sa RNK koristili su visoko reaktivne molekule, ali su se često razlagali u vodi, ometajući proces vezivanja. U ovoj novoj studiji, istraživači su se inspirisali prirodom i koristili blažu metodu aktivacije aminokiselina pomoću tioestara, hemijskog jedinjenja koje je važno u mnogim biohemijskim procesima.
Profesor Pauer ističe da ova studija objedinuje dve istaknute hipoteze o poreklu života: „svet RNK“, gde se smatra da je samoreplikaciona RNK temelj života, i „svet tioestara“, gde se tioestri vide kao izvor energije za najranije oblike života. Da bi se formirali tioestri, aminokiseline reaguju sa jedinjenjem koje sadrži sumpor, poznatim kao pantetein. Ova istraživačka grupa je ranije pokazala da se pantetein može sintetisati u uslovima sličnim onima na ranoj Zemlji, što sugeriše njegovu važnost u nastanku života.
Sledeći korak za istraživače jeste da utvrde kako RNK sekvence mogu vezivati specifične aminokiseline, što bi omogućilo RNK da kodira uputstva za sintezu proteina. Ovaj proces bi mogao da otkrije poreklo genetskog koda. „Postoji mnogo problema koje treba prevazići pre nego što u potpunosti razjasnimo poreklo života, ali najizazovniji i najuzbudljiviji ostaje poreklo sinteze proteina“, dodao je Pauer.
Dr Đoti Sing, glavna autorka studije, naglašava da je njihovo istraživanje približilo naučnike cilju da od jednostavnih molekula formiraju one sposobne za samoreplikaciju. „Zamislite dan kada hemičari budu mogli da uzmu male molekule i od njih formiraju kompleksne strukture. To bi bio ogroman korak ka rešavanju pitanja porekla života“, izjavila je.
Ova studija takođe sugerira da bi mogla potencijalno povezati metabolizam, genetski kod i izgradnju proteina, što bi predstavljalo značajan iskorak u razumevanju bioloških procesa. Iako se rad bavi hemijom, istraživači naglašavaju da su reakcije koje su demonstrirali mogle da se odvijaju u barama ili jezerima na ranoj Zemlji, gde su koncentracije hemikalija bile dovoljni za ovakve procese.
Ova istraživanja podržana su od strane Saveta za inženjerske i fizičke nauke, Fondacije Simons i Kraljevskog društva, a rezultati predstavljaju značajan korak ka razumevanju kako je život mogao nastati na našoj planeti.
