Κάποια στιγμή στην ιστορία της Γης, υπήρξε ένα κρίσιμο σημείο όπου οι χημικές αντιδράσεις ανάμεσα στα οργανικά μόρια ξεκίνησαν να σχηματίζουν κάτι βιολογικό. Η πρώτη μεταβολική αντίδραση παραμένει μέχρι σήμερα ένας τομέας υποθέσεων, ωστόσο μία ομάδα ερευνητών από το Rutgers University αναγνώρισαν μία πρωτεΐνη η οποία μπορεί να έπαιξε καίριο ρόλο στο ξεκίνημα της ζωής όπως την ξέρουμε.
Ο λόγος για ένα πεπτίδιο το οποίο αποκαλούν Nickelback. Η ονομασία προήλθε από την “ραχοκοκαλιά” της πρωτεΐνης, η οποία αποτελείται από μία αλυσίδα αμινοξέων και δύο άτομα υδρογόνου τα οποία συνδέονται με ένα ζεύγος ατόμων του νικελίου.
Οι επιστήμονες πιστεύουν πως κάποια στιγμή μεταξύ 3.5 και 3.8 δισεκατομμυρίων ετών πριν, υπήρξε ένα σημείο καμπής, κάτι που ξεκίνησε την αλλαγή από την προβιοτική χημεία – μόρια πριν τη ζωή – σε ζωντανά, βιολογικά συστήματα. Πιστεύουμε πως η αλλαγή προκλήθηκε από λίγες πρωτεΐνες οι οποίες πραγματοποίησαν βήματα-κλειδιά σε μία αρχαία μεταβολική αντίδραση. Και νομίζουμε πως βρήκαμε ένα από αυτά τα αρχικά πεπτίδια. – Vikas Nanda, βιοχημικός και μοριακός βιολόγος
Για να καταλήξουν σε αυτό το πεπτίδιο, οι επιστήμονες ξεκίνησαν με σύγχρονες πρωτεΐνες οι οποίες καθοδηγούν τις μεταβολικές διεργασίες σε πολλές βιοχημικές αντιδράσεις. Οι αρχαίες πρωτεΐνες θα ήταν πολύ απλούστερες, για αυτό οι επιστήμονες διέσπασαν τις πρωτεΐνες στα βασικά χαρακτηριστικά τους. Τα πειράματα ανέδειξαν το Nickelback ως ένα πιθανό υποψήφιο ο οποίος θα μπορούσε να σχηματιστεί στην προβιοτική Γη, αλλά ταυτόχρονα είναι αρκετά σύνθετο για να αντλήσει ενέργεια από το περιβάλλον και να παράγει κάτι με αυτήν.
Χρησιμοποιεί συνολικά 13 αμινοξέα, τα βασικά συστατικά των πρωτεϊνών δηλαδή και της ίδιας της ζωής πρακτικά. Το νικέλιο θα ήταν ένα άφθονο μέταλλο στους πρώτους ωκεανούς του πλανήτη μας. Όταν συνδέονται με τα πεπτίδια, τα άτομα του νικελίου δρουν ως καταλύτης και απελευθερώνουν αέριο υδρογόνο, το οποίο θα ήταν μία σημαντική πηγή ενέργειας πριν δισεκατομμύρια χρόνια.
Αυτό είναι πολύ σημαντικό, επειδή υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικά με την προέλευση της ζωής, αλλά πολύ λίγες εργαστηριακές δοκιμές για να δοκιμάσουν αυτές τις θεωρίες. Η δουλειά μας δείχνει πως όχι μόνο τα απλά πρωτεϊνικά μεταβολικά ένζυμα είναι πιθανά, αλλά πως είναι και πολύ σταθερά και πολύ δραστήρια, κάνοντάς τα μία σοβαρή πιθανότητα για το σημείο έναρξης της ζωής.
Η ανακάλυψη αυτή θα είναι χρήσιμη για να ξέρουμε ποιες βιοϋπογραφές να ψάχνουμε όταν ερευνούμε για ζωή σε άλλους πλανήτες.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Science Advances.
