Ученые выявили химические реакции на основе серы, которые, вероятно, привели к появлению жизни на Земле. Они протекают без участия фосфатов, обеспечивающих метаболизм энергией и являющихся компонентами РНК и ДНК.
Об этом сообщили биологи из Массачусетского технологического института и Бостонского университета, опубликовав свое исследование в журнале Cell, кратко о работе сообщает сайт ScienceAlert.
Согласно одной из гипотез ученых, возникновения живых существ, сначала существовали химические реакции, в ходе которых простые органические соединения превращались в сложные. При этом потреблялась энергия тепла или солнечных лучей. Эти реакции были предшественниками РНК-мира, поскольку нуклеиновые молекулы не могли бы размножаться и осуществлять катализ без внешнего источника энергии. В живых организмах роль последнего выполняют соединения с фосфором (например, АТФ), однако несколько миллиардов лет назад этот химический элемент был недоступен для органических реакций.
Кроме того, ученые применили математические модели, чтобы идентифицировать не содержащие фосфор вещества, которые могли присутствовать в древних океанах в больших количествах. После этого они реконструировали возможные химические процессы с их участием. Исследователи обнаружили метаболическую сеть из 315 реакций и 260 соединений, включая те, что содержали серу.
Оказалось, что сеть обеспечивала синтез необходимых для живых организмов веществ, включая аминокислоты и карбоновые кислоты.
Результаты исследования указывают на то, что живые существа могли возникнуть на основе реакций, которые в дальнейшем уже не протекали в их организме.