Как следует из пресс-релиза от 5 ноября из Корнельского университета в Итаке, Нью-Йорк, биологические инженеры сходятся на том, что глина — вроде бы безжизненная смесь минералов – может быть местом зарождения жизни на Земле. Результаты исследования исследователей Корнельского университета появятся в издании Scientific Reports от 7 ноября в статье под заголовком «Улучшенная транскрипция и трансляция в гидрогеле глины и причастность к эволюции жизни».
«Мы считаем, что в ранней геологической истории гидрогель глины предоставил локальную функцию для биомолекул и биохимических реакций», сказал Дан Луо, профессор биологического инжиниринга и член Института Кавли в Корнеле.
Исследователи говорят, что в симуляции древней морской воды глина формируется как гидрогель – масса микроскопических ячеек, способных впитывать жидкость как губка. На протяжении миллиардов лет, химикалии, удерживаемые в этих ячейках могли выносить комплексные реакции, формирующие протеины, ДНК, и в конце концов, все необходимое для работы живой клетки. Гидрогели глины могли удерживать и защищать эти химические процессы до тех пор, пока не развилась мембрана, которая окружает нынешние живые клетки.
Луо и его команда продемонстрировали синтез протеинов в гидрогеле глины, предварительно использовав синтетические гидрогели как «безклеточную» среду для производства протеинов. Чтобы обеспечить полезность процесса для производства больших количеств протеинов, потребовались бы огромные количества гидрогеля, потому исследователи рассматривают недорогие способы для ее производства.
Исследователь Дайонг Йанг заметил, что глина формирует гидрогель, и неожиданно, стало ясно, что использование глины улучшило производство протеина.
После этого ученым стало ясно, что открытый ими способ может ответить на давний вопрос про возникновение биомолекул. Более поздние эксперименты Карла Сагана из Корнела и прочих показали, что аминокислоты и другие биомолекулы могли сформироваться в первобытных океанах, используя энергию молнии или вулканических кратеров. Однако в открытом океане вопрос того, как эти молекулы могли встретиться достаточно часто для сборки более сложных структур – и как они были защищены от разрушительной среды – оставался.
Раньше ученые предлагали вариант мелких пузырьков жира или полимеров, которые могли служить предшественниками клеточных мембран. Глина – это многообещающая возможность, так как биомолекулы склонны присоединяться к ее поверхности, и теоретики показали, что цитоплазма – внутренняя среда клетки – ведет себя очень похоже на гидрогель. Вдобавок Луо утверждает, что глиняные гидрогели лучше защищают ее содержимое от разрушительных энзимов.
Ваше мнение