Znanstveniki z univerze Tohoku so ugotovili, da borova kislina katalizira tvorbo dolgih peptidov v nevtralnih in kislih pogojih, kar je v nasprotju s prejšnjimi teorijami, da so bili alkalni pogoji idealni. Odkritje bogatih mineralov, ki vsebujejo bor, v kamninah stare Zemlje podpira potencial za z borom obogateno, nevtralno okolje za sintezo beljakovin na prebiotični Zemlji.

Razkritje skrivnosti, kako so se katalitični organski polimeri prvič pojavili na prebiotični Zemlji, bo razkrilo pomembne vpoglede v izvor življenja.

od raziskovalcev Univerza Tohoku Pred kratkim so odkrili možno okolje, kjer lahko nastanejo katalitični organski polimeri. Za to odkritje je izhlapel raztopine amino kisline ki je imel bor kislina in ugotovil, da borova kislina spodbuja tvorbo polipeptidov tako v nevtralnem kot kislem okolju. Najdaljši peptidi, ki so nastali v poskusih, so bili 39 monomer dolgi polipeptidi glicina v nevtralnih pogojih.

Prejšnje študije so pokazale, da je visoko alkalno izhlapevalno okolje služilo kot mesto za starodavno sintezo beljakovin, kar je prineslo 20 monomer dolgih glicinskih peptidov. Nevtralni pogoji so veljali za najslabši primer v zvezi s sintezo peptidov.

Starodavno obalno območje, bogato z borom, je morda kataliziralo polimerizacijo aminokislin. Zasluge: Yoshihiro Furukawa

Z borom bogati minerali so bili najdeni v izobilju v najstarejših kamninah sedimentnega izvora na Zemlji, ki so stare 3,8 milijarde let. Te ugotovitve kažejo, da so starodavna obalna območja majhnih celin in otokov, bogata z borovo kislino, spontano kopičila aminokisline in tvorila polipeptide in protoproteine.

“Tvorba polipeptidov v nevtralnem okolju ima pomemben pomen v kemijski evoluciji izvora življenja,” pravi Yoshihiro Furukawa, izredni profesor na univerzi Tohoku in glavni avtor.

Medtem ko so RNA relativno stabilne v nevtralnih pogojih, so izjemno nestabilne v alkalnih pogojih. Znano je, da bor pomaga v več korakih pri sintezi abiotskih ribonukleotidov.

“Z borom bogato nevtralno evaporitno okolje je služilo kot idealna lokacija za oblikovanje struktur in interakcij med dvema bistvenima polimeroma na prebiotični Zemlji,” pravi Furukawa.

Ta raziskovalna skupina zdaj raziskuje, katere aminokisline so vključene v proto-peptide v tem okolju.

Referenca: “Sinteza anorganskih polipeptidov s pomočjo bora” Yuki Sumi, Keiichiro Sato, Takeshi Kakegawa in Yoshihiro Furukawa, 11. maj 2023, dostopno komunikacijska kemija,
DOI: 10.1038/s42004-023-00885-7