Вопрос о происхождении жизни остается одним из самых старых неотвеченных научных вопросов.
Команда в Мюнхенском техническом университете (TUM) впервые продемонстрировала, что разделение фаз является чрезвычайно эффективным способом контроля выбора химических строительных блоков и предоставления преимуществ некоторым молекулам.
Жизни нужна энергия. Без энергии клетки не могут двигаться или делиться, даже основные функции, такие как производство простых белков, не могут быть сохранены. Если энергия отсутствует, более сложные соединения быстро распадаются, ранняя жизнь сразу же умрет.
Химик Джоб Боховен и его команда в TUM теперь преуспели в использовании разделения фаз, чтобы найти механизм в простых молекулах, который позволяет чрезвычайно неустойчивым молекулам, таким как обнаруженные в изначальном бульоне, иметь более высокую степень стабильности. Они могли выжить дольше, даже если им пришлось пережить период без внешнего энергоснабжения.
Джоб Боховен и его команда искали простой механизм с примитивными молекулами, которые могли бы создавать жизненные свойства. «Скорее всего, молекулы были простыми в изначальном бульоне», – говорит Боховен. Исследователи изучили, что происходит, когда они «кормят» различные молекулы карбоновой кислоты высококонцентрированными карбодиимидными конденсирующими агентами, тем самым выводя их из равновесия.
Реакция вызывает нестабильные ангидриды. В принципе, эти неравновесные продукты быстро дезинтегрируются в карбоновые кислоты. Ученые показали, что наиболее продолжительными ангидридами являются те, которые могут образовывать масляную капельку в водной среде, сообщает vnauke.in.ua
Молекулы в гараже
Эффект можно также увидеть внешне: первоначально прозрачный раствор становится молочным. Недостаток воды в капельках масла подобен защите, потому что ангидриды нуждаются в воде для дезинтеграции обратно в карбоновые кислоты.
Боховен объясняет принцип разделения фаз с помощью аналогии: «Представьте себе старую и ржавую машину: выходите из нее под дождем, и она продолжает ржаветь и разлагается, потому что ржавение ускоряется водой. Поместите ее в гараж и она прекратит ржаветь потому что вы отделяете её от дождя».
Это интересно: Созданы нанороботы запрограммированные на молекулярное производство
В некотором роде аналогичный процесс происходит в эксперименте с первичным бульоном: внутри масляной капли (гараж) с молекулами длинноцепочечных ангидридов воды нет, поэтому ее молекулы выживают дольше. Если молекулы конкурируют друг с другом за энергию, то те, которые могут защитить себя, образуют масляные капли, более вероятно, чтобы выжить, а их конкуренты гидролизуются.
Следующая цель: жизнеспособные носители информации
Поскольку механизм разделения фаз настолько прост, его можно распространить на другие типы молекулярных агрегаций с такими же жизненными свойствами, как ДНК, РНК или саморазделимые везикулы. Исследования показали, что эти пузырьки могут делиться спонтанно. «Вскоре мы надеемся превратить примитивную химию в самовоспроизводящийся носитель информации, который в определенной степени защищен от распада», – говорит Боховен.
Добавить комментарий