Биология

Первыми молекулами жизни на Земле назвали амилоиды

Скопление амилоидов в тонкой кишке

Wikimedia commons

Ученые из Швейцарии предположили, что первыми функциональными молекулами, сформировавшимися на Земле, были амилоиды — нитевидные белковые агрегаты. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie.

Чтобы доказать свою «амилоидную гипотезу» исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха провели реакцию с участием четырех из двадцати присутствующих в белках аминокислот: глицин, аланин, валин и аспарагиновая кислота. В качестве катализатора для этой реакции химики использовали сульфоксид углерода, так как предполагалось, что это соединение входило в состав вулканического газа, который присутствовал в атмосфере миллиарды лет назад.

Ученые провели химическую реакцию, смешав четыре аминокислоты и сульфоксид углерода в пробирке. В результате этой реакции аминокислоты образовали короткие цепочки (пептиды), которые затем укладывались в β-лист — структуру амилоида. Чтобы увидеть, как образуются более длинные пептиды, ученые поменяли методику проведения реакции: в пробирку с катализатором в течение нескольких часов исследователи по каплям добавляли растворы аминокислот. По мнению ведущего автора работы, миллиарды лет назад эта реакция протекала очень медленно, позволяя сформировываться более длинным цепочкам аминокислот.

Исследователи считают, что амилоиды были первыми функциональными молекулами, появившимися на Земле, так как даже простые амилоиды отличаются химической активностью. Предыдущие исследования показали, что амилоиды способны, например, расщепить молекулу сложного эфира.

В течение многих лет в научном мире главенствовала гипотеза о том, что первыми функциональными молекулами на Земле были рибонуклеиновые кислоты (РНК). По мнению авторов данной работы, РНК — это большие и сложные молекулы, которые вряд ли могли образоваться первыми. Кроме того, белковые агрегаты являются более устойчивыми структурами, которые могут оставаться стабильными даже в суровых условиях окружающей среды.