Oamenii de știință au identificat substanța care ar fi putut da naștere vieții pe Pământ

O echipă de oameni de știință de la Universitatea Rutgers, New Jersey, SUA, dedicată identificării originilor primordiale ale metabolismului – un set de reacții chimice de bază care au alimentat pentru prima dată viața pe Pământ – a identificat o parte a unei proteine care ar putea oferi oamenilor de știință indicii pentru detectarea planetelor pe punctul de a produce viață.

Cercetarea are implicații importante în căutarea vieții extraterestre, deoarece oferă cercetătorilor un nou indiciu pe care să îl observe, a declarat Vikas Nanda, cercetător la Centrul pentru Biotehnologie și Medicină Avansată (CABM) de la Rutgers.

• Cel mai mare crater modern de pe Pământ a fost descoperit în sudul Chinei
• O singură enzimă ar putea fi responsabilă pentru dependența de alcool și bolile de ficat

Pe baza studiilor de laborator, oamenii de știință de la Rutgers spun că unul dintre cei mai probabili candidați chimici care au dat startul vieții a fost o peptidă simplă cu doi atomi de nichel pe care o numesc „Nickelback” – pentru că atomii de azot din coloana sa vertebrală leagă doi atomi de nichel critici, scrie EurekAlert.

O peptidă este o componentă a unei proteine, alcătuită din câteva elemente constitutive cunoscute sub numele de aminoacizi.

Indicii pentru detectarea planetelor pe punctul de a produce viață

„Oamenii de știință cred că, undeva între 3,5 și 3,8 miliarde de ani în urmă, a existat un punct de cotitură, ceva care a declanșat trecerea de la chimia prebiotică – moleculele dinaintea vieții – la sisteme vii, biologice”, a declarat Nanda.

„Credem că schimbarea a fost declanșată de câteva mici proteine precursoare care au efectuat pași cheie într-o reacție metabolică străveche. Și credem că am găsit una dintre aceste peptide pioniere”.

Oamenii de știință care au realizat studiul fac parte dintr-o echipă condusă de Rutgers, numită Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), care face parte din programul de astrobiologie al NASA. Cercetătorii încearcă să înțeleagă cum au evoluat proteinele pentru a deveni catalizatorul predominant al vieții pe Pământ.

Atunci când cercetează Universul cu ajutorul telescoapelor și al sondelor în căutarea unor semne de viață trecută, prezentă sau emergentă, oamenii de știință de la NASA caută ,,biosemnături” specifice, cunoscute ca fiind vestitoare de viață.

Cea mai nouă biosemnătură folosită de NASA pentru a detecta viață

Peptide precum nickelback ar putea deveni cea mai nouă biosemnatura folosită de NASA pentru a detecta planetele pe punctul de a produce viață, a declarat Nanda.

O substanță chimică inițiatoare originală, au gândit cercetătorii, ar trebui să fie suficient de simplă pentru a se putea asambla spontan într-o supă prebiotică. Dar ar trebui să fie suficient de activă din punct de vedere chimic pentru a poseda potențialul de a lua energie din mediul înconjurător pentru a conduce un proces biochimic.

Pentru a face acest lucru, cercetătorii au adoptat o abordare ,,reducționistă”: Au început prin a examina proteinele contemporane existente, cunoscute ca fiind asociate cu procesele metabolice. Știind că proteinele erau prea complexe pentru a fi apărut la început, ei le-au redus la structura lor de bază.

După secvențe de experimente, cercetătorii au ajuns la concluzia că cel mai bun candidat a fost Nickelback. Peptida este formată din 13 aminoacizi și leagă doi ioni de nichel.

„Un punct de plecare plauzibil pentru viață”

Nichelul, au motivat ei, era un metal abundent în oceanele timpurii. Atunci când sunt legați de peptidă, atomii de nichel devin catalizatori puternici, atrăgând protoni și electroni suplimentari și producând hidrogen gazos.

Hidrogenul, au argumentat cercetătorii, era, de asemenea, mai abundent pe Pământul timpuriu și ar fi fost o sursă esențială de energie pentru a alimenta metabolismul.

„Acest lucru este important deoarece, deși există multe teorii despre originile vieții, există foarte puține teste reale de laborator ale acestor idei”, a declarat Nanda. „Această lucrare arată că, nu numai că sunt posibile enzimele metabolice proteice simple, dar că acestea sunt foarte stabile și foarte active – ceea ce le face un punct de plecare plauzibil pentru viață”.

Cercetarea a fost publicată în Science Advances.

Vă recomandăm să mai citiți și:

De ce nu am găsit încă forme de viață pe suprafața lui Marte?

Viața extraterestră de pe Enceladus ar putea fi descoperită prin studierea inelelor lui Saturn

Mai multe forme de viață decât ne-am imagina ar putea trăi în adâncurile întunecate ale oceanului

Un nou laser ne poate ajuta să detectăm semnele de viață de pe alte planete