Ученые Университетского колледжа Лондона пришли к выводу, что важную роль в происхождении жизни на Земле сыграло образование аминокислоты цистеина, что открыло возможность для последующего синтеза важных ферментов катализаторов. О решении одной из проблем появления первых организмов сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.
Исследователи сумели синтезировать цистеин из очень простых химических веществ — цианистого водорода и сероводорода, которые на ранней Земле были в изобилии. Способ формирования аминокислоты сильно напоминает метаболический путь в современных организмах, и ученые предполагают, что они исторически связаны. Кроме того, остатки цистеина в воде при нейтральном pH катализируют синтез пептидов через объединение коротких пептидных фрагментов. Белковые молекулы оказывались достаточно длинными, чтобы сворачиваться и образовывать подобие ферментов.
Цистеин снабжает химической энергией реакцию образования пептидных связей, которая работает со всеми 20 природными аминокислотами. По словам ученых, результаты их исследования доказывают, что биологические молекулы произошли от нитрильной химии на ранней Земле.
До сих пор было неясно, как цистеин, представляющий фундаментальное значение для организмов, мог образоваться в ходе предбиологической эволюции, что представляло проблему для объяснения происхождения жизни. В то же время эта аминокислота не сразу стала участвовать в формировании генетического кода, а встроилась в метаболизм позднее.