Установлена цепочка химических реакций, образующих биомолекулы

Польша

• Жизнь

Исследователи из Польши разработали компьютерную программу, способную показать все возможные варианты химических реакций с участием заданных исходных веществ. Специалисты предложили шесть простейших веществ и уже на третьем этапе реакций получили аминокислоты и другие молекулы, необходимые для возникновения жизни. Статья исследователей опубликована в журнале Science. Теория химического возникновения жизни с самого начала упиралась в вопрос: какие именно последовательности реакций привели к тому, что неорганические исходные вещества дали начало жизни?

При этом вопрос усложнялся тем, что следовало принимать во внимание все множество повторяющихся взаимодействий, на каждом новом этапе которых образуются все более сложные соединения. Эту работу и смогла выполнить программа Allchemy. Исследователи задали шесть соединений, которые точно присутствовали на молодой Земле - это вода, азот, сероводород, метан, аммиак и цианид. Были так же заданы и условия, которые были в то время на планете.

Согласно полученному результату, вначале исходные вещества вступали в реакции между собой, а потом поэтапно с образующимися новыми соединениями. Таким образом была выстроена полная последовательность всевозможных реакций. Оказалось, что в первом поколении из шести исходных получилось десять новых соединений, но при этом все они не имели связи с жизнью. Однако уже в следующем поколении был получен глицин - простейшая аминокислота. К пятому поколению получилось десять тысяч новых молекул, в том числе и сложные, необходимые для возникновения жизни.

Программа оказалась способна рассмотреть все возможные варианты реакций, даже такие, о которых не догадывались сами ученые. Все подсказанные ею реакции были проверены авторами работы экспериментально. Кроме того, была показана цепочка реакций, ранее не известная специалистам (саморегенерирующийся цикл иминодиуксусной кислоты) и три основных способа образования молекул, участвующих в создании жизни: через возникновение катализаторов, появление функциональных систем и циклов самовосстановления и получение поверхностно-активных простейших биомолекул.

Вера Максимова, 26.09.2020 21:26