Vedci zrekonštruovali proteínové sekvencie, ktoré by sa mohli podobať sekvenciám našich predkov a potenciálne odhaliť tajomstvo života na Zemi.

Bielkoviny obsahujú srdce a dušu genetického materiálu v našich bunkách. Pôsobia ako vlak aj sprievodca a určujú, ako a kedy všetko v bunke funguje. Z tohto dôvodu vedci vždy predpokladali, že proteíny vznikli pred bunkami, a teda pred akýmkoľvek životom, ako ho dnes poznáme, píše rt.com.

Avšak samotné proteíny sú tvorené stovkami alebo tisíckami menších jednotiek nazývaných aminokyseliny. Moderné proteíny pritom pozostávajú z 20 rôznych variantov usporiadaných do dlhej reťazcovitej štruktúry.

Tu si však môžeme všimnúť jednu zaujímavosť: aminokyseliny sú potrebné na výrobu proteínov, ale samotné sú produkované inými proteínmi - enzýmami. Tým vytvárajú otázku typu: čo vzniklo skôr, vajce alebo kura a vedci dúfajú, že odpoveď na túto otázku konečne vyriešia v novej štúdii s názvom „Pôvod života: Ktorý prišiel prvý?“

Experimenty z minulosti nedávali odpoveď

V roku 1952 experimenty viedli vedcov k presvedčeniu, že prvé proteíny sa zhmotnili z kratších proteínových segmentov nazývaných peptidy: čo sú zoskupenia aminokyselín, ktoré sa spontánne vytvorili v "pravekej polievke".

Takmer 70 rokov vládla zhoda v tom, že aminokyseliny, tvorili „vajce“ v scenári s kurčaťom a vajcom. Výskum Prof. Dana Tawfika z Weizmann Institute of Science a Prof. Normana Metanisa z Hebrew University of Jerusalem však poukázal na medzeru v našom chápaní, ktorá nedokáže vysvetliť, ako tieto proteíny viedli k životu.

Ako vysvetľuje Prof Tawfik, „v tomto experimente a v každom ďalšom experimente, ktorý nasledoval, chýba jeden životne dôležitý druh aminokyselín: aminokyseliny ako arginín a lyzín, ktoré nesú kladný elektrický náboj.“ Práve tieto aminokyseliny sú dôležité pre naše súčasné proteíny, pretože sa interagujú s DNA a RNA, pričom obidve nesú čisté záporné náboje.



RNA je predpokladaná pôvodná molekula, ktorá môže niesť informácie a sama sa replikovať a to aj napriek tomu, že je záporne nabitá. Vedci sa domnievajú, že na dosiahnutie ďalšieho kroku v bunkovom živote sú potrebné ale aj pozitívne nabité aminokyseliny.

V pokusoch z roku 1952 sa objavila iba jedna pozitívne nabitá aminokyselina nazývaná ornitín. Avšak táto aminokyselina, ktorá je predchodcom tiež pozitívne nabitého arginínu, nie je používaná na tvorbu proteínov.

To prináša otázku: Na čo tu bola?

Vedci začali teoreticky uvažovať o tom, či ornitín nebol po celý čas práve tým chýbajúcim článkom, a uskutočnili experiment na otestovanie svojej hypotézy. Experiment sa začal výrobou základných proteínov bohatých na pozitívne náboje, ktoré by sa podobali našim pôvodným. Ďalej vytvorili syntetické proteíny, v ktorých ako nosič pozitívneho náboja nasadili ornitín.

Vedci vytvorili podmienky podobné tým, ktoré sa nachádzali v praveku na Zemi a zistili, že ornitín sa premieňa na arginín, ktorý tvorí proteíny. Tieto primitívnejšie proteíny začali čoraz viac vyzerať podobne ako proteíny súčasné, pričom sa viazali spôsobmi, ktoré ich robili silnejšími a selektívnejšími.

Počas experimentu vedci tiež zistili, že v prítomnosti RNA sa prastaré peptidy budú oddeľovať, čo im umožní zapojiť sa do sebazostavenia a „oddelovania sa“, čo je punc komplexnejšej bunkovej bytosti. Takéto proto-bunky sa teoreticky časom vyvinú v skutočné živé bunky. Z tohto dôvodu sme možno konečne našli tajomstvo života na Zemi.