Живот на Земљи: Овако је све почело?
Глина, наизглед неплодна мјешавина минерала, вјероватно је посредник у којем је настао први живот на Земљи или су барем у њој настале хемикалије које су омогућиле његов развој, показала је нова америчка студија
У извјештају представљеном у часопису Научни извештаји аутори истичу да је у раној геолошкој историји хидрогел глине могао да дјелује као сунђерасти канистер за одвијање важних хемијских и биохемијских реакција, односно као својеврсна замјена за цитоплазму и мембрану ћелије.
Дан Луо, професор биолошког инжењеринга, члан Института Кавли за нано технологије на Универзитету Корнел, са својим је колегама показао да глина у симулацији древне морске воде обликује хидрогел, посредник пун микроскопских шупљина које упијају течност попут сунђера. Током милијарди година хемикалије заробљене у таквим просторима могле су да прођу кроз сложене реакције и обликују протеине, ДНК и евентуално сву машинерију која је неопходна за рад живе ћелије. Хидрогел глине могао је да изолује и заштити хемијске процесе прије него што су живе ћелије почеле да саме стварају сопствене мембране.
Научници већ дуже користе вјештачке хидрогелове као посредник за стварање протеина. У сунђерасти материјал убаце се ДНК, аминокиселине, потребни ензими и неколико дијелића ћелијске машинерије и протеини се могу стварати баш као у живој ћелији.
Међутим, за производњу протеина већих размјера, каква је рецимо потребна у индустрији лијекова, потребно је имати обиље хидрогела, па стручњаци трагају за јефтинијим ријешењима за његово стварање.
Као један од најјефтинијих наметнуо се хидрогел глине. Што је најбоље, показало се да он има неочекивани бонус, односно да природно повећава продуктивност производње протеина.
На темељу резултата Луов тим закључио је да би њихово откриће заправо могло бити одговор на вишегодишње питање – у каквом су се посреднику развили први биомолекули. Још су покојни Карл Сеген и неки други научници у својим експериментима показали да су се аминокиселине и други биомолекули могли обликовати у примордијалним океанима захваљујући енергији муња или подводних вулканских отвора.
Међутим, остало је отворено питање како су ти молекули могли да се окупе довољно често да саставе сложеније структуре и шта их је штитило од непријатељске околине.
Научници су раније као могуће резервоаре предложили малене мјехуре масноћа, односно полимера који су могли да послуже као претече мембрана. Међутим, показало се да је глина одличан посредник јер се за њену површину биомолекули природно лијепе. Осим тога, раније су студије утврдиле да се унутрашњи дио ћелије, цитоплазма, понаша врло слично као хидрогелови.
Како би тестирали ову идеју, стручњаци с Корнела показали су да се у хидрогелу глине може одиграти синтеза протеина. Осим тога, истиче Луо, ова супстанца одлично штити од штетних ензима, тзв. нуклеаза, који би могли да разграде ДНК и друге биомолекуле.
Још један доказ за ову тезу јесте чињеница да се глина у геолошкој историји појавила управо у вријеме када су биомолекули почели да формирају протоћелије (структуре налик на непотпуне ћелије) и коначно ћелије затворене мембранама. Другим ријечима, геолошка дешавања одлично се подударају с овом хипотезом.
Луо и његове колеге тренутно покушавају да схвате зашто хидрогел глине функционише тако добро, међу осталим и због тога што би ова материја могла да има врло корисну практичну примјену у производњи протеина без ћелија.
Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и Твитер налогу.
