Исследователи из Исследовательского института Скриппса (Scripps Research) открыли набор химических реакций, в которых из цианида, аммиака и углекислого газа образуются аминокислоты и нуклеиновые кислоты. Для этого не требовались нестандартные условия или редкие элементы. Химические реакции, описанные в статье в журнале Nature Chemistry, могли протекать при нормальных условиях, а для их начала требовались только вещества, доступные на протопланетах.
В клетках аминокислоты генерируются из предшественников, называемых α-кетокислотами, с использованием как азота, так и ферментов. В предыдущих работах ученые показали, что α-кетокислоты могли существовать в начале истории Земли. Однако предполагалось, что до появления клеточной жизни аминокислоты должны были образовываться из совершенно других предшественников, альдегидов, которым не нужны были ферменты.
В своей работе химики показали, что цианид может успешно заменять ферменты в качестве катализатора реакции, в результате которой образуются аминокислоты. Поскольку они знали, что в той или иной форме потребуется азот, они добавили аммиак — форму азота, которая должна была присутствовать на ранней Земле. Затем путем проб и ошибок они обнаружили третий ключевой ингредиент: углекислый газ.
Это оказалось даже проще, чем мы себе представляли. Если вы смешаете только кетокислоту, цианид и аммиак, ничего не произойдет. Но как только вы добавляете углекислый газ, даже следовые количества, реакция ускоряется.
Более того, исследователи обнаружили, что побочным продуктом той же химической реакции является оротат, предшественник нуклеотидов, образующих РНК и ДНК. Таким образом, все основные компоненты, необходимые для зарождения жизни, могли сформироваться в больших количествах в результате одного набора химических реакций.
