Новости химической науки > Прекурсоры обмена веществ могли родиться в космосе

Имитируя условия межзвездных областей космоса, исследователи из НАСА смогли синтезировать сложные органические молекулы, которые, как полагается, необходимы для зарождения жизни.

Выяснение того, как из простых соединений могли получиться все более и более сложные, которые в конце концов стали основой для обмена веществ и живых систем, является одной из ключевых задач химиков, астрохимиков и биохимиков. В новой работе Карен Смит и ее соавторы из НАСА смогли заглянуть в «космическое прошлое» важных участников процесса обмена веществ.

Результаты исследования позволяют говорить о том, что два ключевых прекурсора обмена веществ – витамин B3 и хинолиновая кислота – могли быть синтезированы в космосе. Эти молекулы могли образоваться в условиях значительного разрешения, ультранизких температур и сильного УФ-облучения при определенном соотношении пиридина, диоксида углерода и воды. Как замечает Смит, «космическими реакторами», в которых образовались витамин B3 и хинолиновая кислота, вполне могли быть ледяные зерна, в том числе и те, которые перемещаются по космосу в составе кометного или астероидного вещества. Возможно, что доставка необходимых прекурсоров для процессов обмена веществ могла быть организована кометным или метеорным «экспрессом». В перспективе Смит надеется изучить устойчивость полученных в псевдокосмических условиях соединений в ситуации, имитирующей космическое путешествие в ледяных зернах комет.

Витамин B3 и хинолиновая кислота вовлечены в ранний биосинтез критически важного кофермента – никотинамидадениндинуклеотида. Этот кофермент (НАД) характерен для всех форм жизни и рассматривается как эволюционный след древней эпохи самореплицирующихся молекул РНК.

Никотиновая и хинолиновая кислота образуются в аналогах ледяных зерен межзвездного пространства. (Рисунок из Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc03272e)

Смит подчеркивает, что использованные в исследовании ледяные зерна не содержат всего, что может быть в межзвездном веществе, поэтому надо учитывать, что эксперимент, конечно же, является упрощением. Тем не менее, коллеги Смит, например планетолог Фред Цисла (Fred Ciesla), высоко оценивают её работу, отмечая, что сценарий, воспроизведенный в лаборатории, вполне мог быть реализован и в нашей Солнечной системе, и в какой-нибудь «далекой-далекой галактике».

Смит отмечает также и то, что содержимое полученных в лаборатории аналогов межзвездного льда хорошо согласуются с данными, собранными при анализе восьми метеоритов. Цисла также высоко оценивает это сравнение, говоря, что если лабораторный эксперимент и метеориты рассказывают одну и ту же историю, мы находимся на верном пути.

Источник: Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc03272e

метки статьи: #биохимия, #космохимия, #органическая химия, #химическая эволюция