Istraživanje sprovedeno od strane tim istraživača sa Londonskog univerzitetskog koledža otkrilo je kako su dva osnovna sastojka živog sveta, RNK i aminokiseline, mogli spontano da se povežu na ranoj Zemlji, pre oko četiri milijarde godina. Ova studija, objavljena u časopisu Nature, pruža nova saznanja o tome kako je možda počela sinteza proteina, ključnog procesa za život.
Aminokiseline su fundamentalni gradivni blokovi proteina, koji su neophodni za gotovo sve biološke funkcije. Ipak, sami proteini ne mogu da se repliciraju bez uputstava koja obezbeđuje RNK, hemijski rođak DNK. U istraživanju su naučnici uspeli da hemijski povežu aminokiseline sa RNK u uslovima koji odgovaraju onima na ranoj Zemlji, što predstavlja značajan korak jer je sličan pokušaj ostao neuspešan od 1970-ih godina.
Profesor Metju Pauer, glavni autor studije, izjavio je da će razumevanje sinteze proteina pomoći u objašnjavanju nastanka života. On ističe da je njihov rad pokazao da je RNK mogla prvi put preuzeti kontrolu nad procesom sinteze proteina. Danas, savremeni organizmi koriste ribozome – složene molekularne aparate – koji su odgovorni za stvaranje proteina uz pomoć uputstava iz RNK.
Korišćenjem jednostavne hemije u neutralnim uslovima, istraživači su uspeli da povežu aminokiseline sa RNK, pri čemu se reakcija pokazala kao spontana i selektivna. Ovo je omogućilo povezivanje dva istaknuta pristupa o poreklu života: „sveta RNK“, gde se naglašava uloga samoreplicirajuće RNK, i „sveta tioestara“, koji se povezuje sa energijom potrebnom za razvoj najranijih oblika života.
Raniji eksperimenti nisu dali rezultate jer su se oslanjali na visoko reaktivne molekule, koje su se raspadale u vodi. U novoj studiji, istraživači su primenili blažu metodu pomoću tioestara – hemijskog jedinjenja koje je već prepoznato kao ključno u mnogim biohemijskim procesima. Profesor Pauer smatra da je aktivacija aminokiselina u ovoj studiji bila ključna za razumevanje.
Nakon uspeha u povezivanju RNK i aminokiselina, naučnici planiraju da istraže način na koji RNK može da kodira specifična uputstva za sintezu proteina, što može omogućiti nastanak genetskog koda. „Iako preostaje mnogo pitanja, najuzbudljivije se čini porijeklo sinteze proteina“, rekao je Pauer.
Glavna autorka, dr Đoti Sing, ukazuje na to da je ovo otkriće imalo potencijal da povezuje metabolizam, genetski kod i izgradnju proteina, i to koristeći najjednostavnije molekule, poput Lega kockica. Njihovo istraživanje može otvoriti put ka razumevanju porekla života na Zemlji.
Korišćeni tioestari deriviraju iz koenzima A, jedinjenja prisutnog u svim živim ćelijama, što dodatno naglašava relevantnost ovih otkrića. Tim je takođe istakao da su reakcije koje su demonstrirane verovatno mogle da se odvijaju u barama ili jezerima na ranoj Zemlji, gde su koncentracije hemikalija bile dovoljno visoke.
Iako se ova studija isključivo bavi hemijskim aspektima, metode praćenja reakcija su uključivale sofisticirane tehnike kao što su magnetna rezonanca i masena spektrometrija, koje su omogućile istraživačima da analiziraju strukturu molekula. Ovaj rad je podržan od strane stručnih institucija, uključujući Savet za inženjerske i fizičke nauke, Fondaciju Simons i Kraljevsko društvo.
Ukratko, novo istraživanje donosi revolucionarna saznanja o mogućim procesima koji su doveli do nastanka života, nudeći inovativne uvide u hemijske osnove sinteze proteina. Ova otkrića mogu imati dalekosežne posledice za razumevanje biološke evolucije i obrazovanja života.
