Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь

Короткие липиды могли стать основой первых клеточных мембран на ранней Земле, выяснили ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Лос-Анджелесе.

Они объединили цистеин с химическими родственниками жирных кислот, чтобы создать липиды с двумя хвостами. Это позволило найти ключ к зарождению жизни.

Исследователи предположили, что для появления клеток на ранней Земле сначала должна была сформироваться некая граница, защищающая их содержимое. Поскольку современные клеточные мембраны состоят из липидов, ученые задумались, могли ли первые мембраны быть тоже липидными.

Исследователи предположили, что ранние формы жизни имели более простые мембраны, состоящие из коротких жирных кислот.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда начала с цистеина — аминокислоты, которая, как они определили ранее, была распространена на ранней стадии развития планеты. Они соединили аминокислоту с короткими жирными кислотами, содержащими восемь атомов углерода. В результате реакции образовался липид с двумя хвостами. Некоторые из них самоформировались в сферы с мембранами, которые исследователи назвали протоклетками. Хотя в этих сферах не было соединений, характерных для живых клеток, они могли служить своего рода перевалочным пунктом.

Исследователи обнаружили, что мембраны протоклеток были выровнены в двойной слой. Сферы могли удерживать внутри себя другие молекулы и вводить компоненты для развития жизни. Протоэлементы выдерживали смешивание с ионами магния и кальция, которые, скорее всего, были на ранней Земле.

Работа исследователей показывает возможный способ развития клеточных мембран на ранней Земле и возникновения жизни.

Результаты опубликованы в журнале Nature Chemistry.

03.11.2024