Istraživači Londonskog univerzitetskog koledža su nedavno objavili studiju koja pokazuje kako su se dva ključna sastojka života – RNK (ribonukleinska kiselina) i aminokiseline – mogli spontano povezati u okolnostima koje su postojale na ranoj Zemlji pre četiri milijarde godina. Ova studija, objavljena u uglednom časopisu Nature, predstavlja značajan korak napred u razumevanju kako su se prvi životni oblici mogli razviti.
Aminokiseline su osnovni gradivni blokovi proteina, molekula koja su neophodna za brojne biološke procese. Proteini, međutim, ne mogu sami da se repliciraju; za to su potrebna uputstva, koja obezbeđuje RNK, koja je hemijski srodna DNK. Ova nova studija ukazuje na to kako je RNK mogla prvotno preuzeti kontrolu nad sintetičkim procesima proteina.
Profesor Metju Pauer, glavni autor studije, ističe da je razumevanje sinteze proteina ključno za objašnjenje nastanka života. „Naša studija pokazuje kako je RNK mogla da uspostavi kontakt sa aminokiselinama, što je ključni korak ka razumijevanju životnih procesa“, rekao je Pauer. On takođe objašnjava kako moderna biološka oprema za sintezu proteina, ribozom, koristi hemijska uputstva iz RNK da bi povezivao aminokiseline, stvarajući tako proteine.
Prethodni pokušaji povezivanja aminokiselina sa RNK suočili su se sa problemima, jer su korišćeni visoko reaktivni molekuli koji su se raspadali u vodi. U ovoj studiji, istraživači su se poslužili blažom metodom koja je uključivala tioestar, hemijsko jedinjenje važnu u biokemijskim procesima. Ova metoda je omogućila da se aminokiseline pretvore u reaktivni oblik, što je dovelo do uspešnog povezivanja sa RNK.
Pauer tvrdi da nova studija objedinjuje dve dominantne teorije o poreklu života – „svet RNK“, u kojem se RNK smatra samoreplikativnim elementom, i „svet tioestara“, gde su ti molekuli izvor energije za primitivne oblike života. Ova sinteza bi mogla da osvetli put do razumevanja kako RNK može da kodira specifične aminokiseline, što bi možda dovelo do oblikovanja genetskog koda.
Glavna autorka studije, dr Đoti Sing, dodaje: „Zamislite dan kada će hemijari moći da koriste male molekule kao Lego kockice za konstrukciju složenih biomolekula.” Ona naglašava da se ova istraživanja približavaju tome da se razjasni poreklo života dajući uvid u način na koji mogu da se izgrade kratki lanci aminokiselina, poznati kao peptidi.
Drugi značajan aspekt istraživanja je korišćenje tioestara, molekula povezanog sa Koenzimom A, koji se nalazi u svim živim ćelijama. Pauer napominje da ovo otkriće može integrisati metabolizam, genetski kod i sintezu proteina u jedinstveni sistem, pružajući tako dodatne uvide u rane biološke procese.
Iako se studija fokusira na hemijske aspekte, istraživači smatraju da su reakcije mogle da se odvijaju u malim vodenim okruženjima, kao što su bare ili jezera, a ne u okeanima gde su koncentracije hemikalija možda bile previše razblažene. Praćenje reakcija je provedeno korišćenjem različitih tehnika ispitivanja strukture molekula, uključujući magnetnu rezonancu i masenu spektrometriju.
Fokusirajući se na spajanje ovih malih hemijskih jedinica kako bi se rezultati povezali sa životom, istraživači su se približili razumevanju kako su se životni oblici mogli razviti na Zemlji. Pauer naglašava da još uvek postoji mnogo pitanja koja treba istražiti pre nego što će potpuno razjasniti poreklo života, ali se smatra da je nastanak sinteze proteina jedan od najuzbudljivijih i najizazovnijih problema.
Ovo istraživanje nije samo revolucionarno u razumevanju porekla života, već otvara put potencijalnim novim tehnologijama i istraživanjima koja bi mogla dalje odgovarati na ključna pitanja o životu na Zemlji i mogućim životima na drugim planetama.
