Гипотезу РНК-мира поставили под сомнение (можно обходиться без фосфатов)

Американские биологи выяснили, что первые на Земле организмы могли обходиться без фосфатов, а осуществляли свой метаболизм на основе железа и серы, что ставит под сомнение распространенную гипотезу о возникновении жизни на Земле.

Одна из основных тайн происхождения жизни на Земле — каким образом химические соединения на основе фосфата стали основным строительным блоком для генетических и метаболических процессов в клетке.

Фосфаты имеют важное значение для всех живых систем и присутствуют почти во всех известных биомолекулах. Сахаро-фосфатный остов образует структурную основу ДНК и РНК. Фосфат является основным компонентом аденозинтрифосфата (АТФ) — главного источника энергии для живых организмов. Тем не менее, как сегодня известно, на самой заре жизни на ранней Земле фосфата было мало в окружающей среде и он был геохимически малодоступен для первых клеток. Как же тогда мог происходить протометаболизм первых организмов?

Американские ученые попытались найти ответ на этот вопрос. Они выдвинули предположение, что ранние метаболические пути не полагались на фосфат, а использовали серу и железо. Именно они могли выполнять основные каталитические и энергетические функции до появления фосфата. Снабжать энергией организм, как это сейчас делает молекула АТФ, первоначально могли серосодержащие соединения под названием тиоэфиры, которые и сегодня широко участвуют в белковом, углеводном и липидном обмене. Чтобы доказать правильность своей гипотезы, ученые применили методы биоинформатики.

Исследователи, изучив имеющиеся базы данных, собрали полный набор всех известных биохимических реакций. После изучения этого так называемого биосферного уровня метаболизма, исследователи определили набор из восьми безфосфатных соединений, которые существовали и были доступны жизни на ее ранних этапах. Это формиат, ацетат, сероводород, аммиак, углекислый газ, вода, бикарбонат и газообразный азот. Последующий компьютерный анализ показал, что несколько из этих простых пребиотических соединений могут образовывать насыщенную фосфат-независимую метаболическую сеть. Эта базовая сеть, состоящая из 315 реакций и 260 метаболитов, потенциально способна поддерживать биосинтез широкой категории биомолекул, таких как аминокислоты и карбоновые кислоты.

Это новое исследование ставит под сомнение гипотезу мира РНК, которая предполагает, что самовоспроизводящиеся молекулы РНК были предшественниками всех современных форм жизни на Земле. Вместо этого полученные результаты подтверждают «гипотезу первичного метаболизма», которая утверждает, что самоподдерживающиеся бесфосфатные метаболические сети предшествовали появлению нуклеиновых кислот.

Источник: http://chrdk.ru/news/zhizn-bez-fosfatov

Пластмасса дизельпанка

110 лет назад, 5 марта 1907 года, бельгийский ученый Лео Хендрик Бакеланд впервые получил в изобретенном им химическом реакторе синтетический полимер, который не плавился, а наоборот — затвердевал при повышении температуры. Это вещество, которое он без ложной скромности назвал в свою честь бакелитом, стало важнейшим искусственным материалом эпохи дизельпанка. У нас его также называют карболитом и фенол-формальдегидной смолой, а конструкционные материалы на его основе — текстолитом, гетинаксом и балинитом (он же — дельта-древесина).



Бакелит обладает целым букетом полезных свойств — высокой прочностью, негорючестью, негигроскопичностью, устойчивостью ко многим химическим растворителям, влажности и гниению, а также — практически нулевой электропроводностью. Он выдерживает температуру до 250 градусов, в жидком состоянии легко принимает любую форму, а после зтвердевания — сохраняет ее даже при значительных физических нагрузках. В чистом виде бакелит довольно хрупок, но использование различных наполнителей нивелирует этот недостаток.

Благодаря своим качествам бакелит быстро вошел в употребление, в значительной мере вытеснив первый искусственный пластик — целлулоид, отличающийся повышенной пожароопасностью. Он стал, пожалуй, самым распространенным синтетическим полимером первой половины XX века, нашедшим применение во многих отраслях — от производства бижутерии и всяких бытовых мелочей до авиастроения.



Источник: http://vikond65.livejournal.com/599081.html