Пептиды на нашей планете, возможно, имеют внеземное происхождение

Исследователи сделали новый шаг на пути к выяснению происхождения жизни, показав, что пептиды могут формироваться на поверхности частиц пыли при условиях, близких к условиям открытого космоса. Поэтому данные молекулы, которые являются одними из важнейших «строительных кирпичиков» всех жизненных форм, могли, возможно, формироваться в космических молекулярных облаках.

Пептиды в живом организме выполняют различные функции – они участвуют в транспорте веществ, ускоряют биохимические реакции и формируют поддерживающие структуры в клетках. Пептиды состоят из индивидуальных аминокислот, соединенных в определенном порядке. Порядок следования аминокислот в цепочке пептида определяет его конечные свойства.

Однако происхождение этих универсальных биологических молекул до сих пор остается загадкой. Аминокислоты, азотистые основания и различные сахара, обнаруживаемые в метеоритах, например, могут иметь внеземное происхождение. Однако для формирования пептида из молекул индивидуальных аминокислот требуются специальные условия, которые, как считалось ранее, более вероятны для Земли.

«Вода играет важную роль в «традиционном» механизме формирования пептидов, - сказал Серж Краснокуцкий из Института астрономии им. Макса Планка Йенского университета им. Фридриха Шиллера, Германия. В этом процессе индивидуальные молекулы аминокислот соединяются в цепочки. Для объединения каждых двух молекул аминокислот требуется удаление одной молекулы воды. – Наши квантово-химические расчеты показали, что аминокислота глицин может формироваться из ее химического предшественника – называемого аминокетеном – путем объединения последнего с молекулой воды. Если говорить проще, в этом случае механизме вода сначала присоединяется на первом этапе, а на втором этапе молекулу воды необходим отщепить».

Понимая, что в конечном счете вода на реализацию этого двухстадийного механизма не расходуется, Краснокуцкий и его команда решили протестировать альтернативный механизм формирования пептидов из аминокетенов, вовсе не включающий воду. Для этого в условиях, близких к условиям космоса (на частицах пыли в вакуум-камере, при температуре порядка минус 263 градуса по Цельсию), были соединены между собой углерод, аммиак и монооксид углерода.

В результате проведения этих экспериментов команда Краснокуцкого зафиксировала формирование пептида полиглицина с длиной цепочки до 11 аминокислот. Эти результаты подтверждают «безводный» механизм формирования полипептидов и указывают на то, что пептиды могли формироваться в космических молекулярных облаках и иметь потому внеземное происхождение.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.