Биологи из Массачусетского технологического института и Бостонского университета 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. Статья исследователей опубликована в журнале Cell, кратко о работе сообщает сайт ScienceAlert.
Согласно одной из гипотез 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.
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.