Живая природа отличается гомохиральностью — все белки состоят исключительно из левозакрученных аминокислот, а углеводы обычно представлены правыми стереоизомерами. В понимании причин этого явления может лежать разгадка происхождения жизни.
По одной из общепринятых теорий, известной как «гипотеза мира РНК», ключевую роль в зарождении жизни сыграла рибонуклеиновая кислота, которая выполняла одновременно функции хранения генетической информации и катализа биохимических реакций.
NASA финансировало эксперимент, в котором ученые попытались выяснить, почему, выступая в роли катализатора, РНК стала предпочитать левозакрученные аминокислоты правозакрученным. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.
Экспериментаторы воссоздали условия ранней Земли, в которых протестировали 15 разных комбинаций рибозимов (каталитических РНК) и предшественников аминокислот.
«Эксперимент продемонстрировал, что рибозимы могут отдавать предпочтение как левым, так и правым аминокислотам. Это значит, что миры РНК в целом не обязательно должны иметь сильную предвзятость в отношении формы аминокислот, которую мы наблюдаем в биологии сейчас», — поделилась результатами Ирен Чен из инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
«Результаты исследования свидетельствуют о том, что окончательная гомохиральность жизни могла быть не результатом химического детерминизма, а могла возникнуть под более поздним эволюционным давлением», — добавил ее коллега Альберто Васкес-Салазар.
Кому-то может показаться странным, что NASA занялось биохимией.
«Понимание химических свойств жизни помогает нам знать, на что обращать внимание при поиске жизни по всей Солнечной системе», — объяснил астробиолог Джейсон Дворкин из Центра космических полетов имени Годдарда.
По его словам, аминокислоты в образцах с астероидов и Марса будут также тестироваться на хиральность.
Почему все белки «левые»? Новая теория может раскрыть тайну происхождения жизни
Ученые предлагают новый химический механизм самой ранней эволюции и происхождения жизни