Учёные произвели моносахариды в условиях ранней Земли
Воспользовавшись сравнительно несложными соединениями, исследователи
показали, как в рамках пребиотической химии могли возникнуть некоторые
углеводы, причём с преобладанием нужных изомеров, как раз встречающихся в
живых организмах.
Химики из университетов Йорка и Ноттингема создали эритрозу
(erythrose) и треозу (threose) из ряда простых ингредиентов. Для этого
учёные использовали в роли катализаторов эфиры нескольких протеиногенных
аминокислот.
Важный момент эксперимента - поиск причины преобладания в живой
природе сахаров в так называемой D-форме (<правые сахара>). Ведь
теоретически они могут синтезироваться и в правом, и в левом варианте, так
как обладают свойством хиральности. Отличие таких молекул (стереоизомеров)
друг от друга определяет не химическая формула, а геометрия расположения
атомов.
Большинство природных аминокислот представляют собой L-форму (левую).
Как возникла такая асимметрия, в точности не известно.
Зато теперь британцы обнаружили, что три из четырёх L-аминокислот,
выбранных для данного опыта, привели к появлению в пробирке D-тетроз (то
есть эритроз и треоз вместе), и только одна аминокислота в качестве
катализатора дала сахар в форме L. Так химики нащупали явную связь между
естественными L-аминокислотами и D-сахарами.
Ещё авторы эксперимента проверили влияние на производительность
процесса и дисбаланс (селективность) правых и левых изомеров водородного
показателя раствора и содержания в нём соли NaCl. Оказалось, что оптимальные
параметры наблюдаются при pH=7, что соответствует чистой воде и не сильно
отличается от параметра воды морской.
Лидер группы исследователей, доктор Пол Кларк (Paul Clarke), подводит
итог: <Есть много фундаментальных вопросов о происхождении жизни, и многие
люди думают, что они являются вопросами биологии. Но у вас должен быть
момент, когда неживые вещи становятся живыми. Всё вплоть до этой точки -
химия.
Мы пытаемся понять химические истоки жизни. Один из интересных
вопросов - откуда происходят углеводы? Мы сделали первый шаг на этом пути,
показав, как возникли простые сахара. Мы создали их из очень простого набора
материалов, существовавших, по мнению большинства учёных, в те времена,
когда возникла жизнь>.
(Подробности работы опубликованы в журнале Organic & Biomolecular
Chemistry.)
