От кита до сыра с плесенью. Вся жизнь на Земле "питается" энергией от одной и той же молекулы

Новое исследование обнаружило, что вся жизнь, известная нам на Земле, использует одну и ту же молекулу-носитель энергии в качестве "универсального клеточного топлива". Однако теперь ученые узнали как и почему это происходит, пишет Science Alert.

ATP — это органическая молекула, заряжаемая в результате фотосинтеза или клеточного дыхания (процесс расщепления пищи организмами) и используемая в каждой отдельной клетке. По сути ежедневно мы перерабатываем вес собственного тела в эти органические молекулы.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

И в процессе фотосинтеза, и в процессе клеточного дыхания молекула фосфата добавляется к аденозиндифосфату (ADP), в результате этой реакции называемой фосфорилированием и образуется молекула ATP.

В результате гидролиза высвобождается тот же самый фосфат, что обеспечивает химическую энергию, которая необходима клеткам организма для различных процессов — движение, размножение, сигналы мозгу и многое другое.

Ученых заинтересовало, каким образом ATP начала доминировать в метаболизме и заменила множество других молекул. Долгое время это считалось загадкой, но, похоже, ученые все же разгадали эту тайну.

Группа ученых из Университетского колледжа Лондона во главе с биохимиком-эволюционистом Ником Лейном узнали, что молекула ATP стала универсальной энергетической "валютой" клетки в результате уникальных взаимодействий молекул фосфорилирования.

Ученые считают, что эта молекула существовала с самого зарождения жизни на Земле, еще во времена, предшествующие созданию живой материи. Исследователи попытались разобраться, как же это произошло.

Биохимик Сильвана Пинна считает, что изначально в сложном процессе фосфорилирования участвовали и другие молекулы. Чтобы проверить свою теорию, ученые изучили другую фосфорилирующую молекулу — AcP. Она до сих пор используется бактериями и археями в процессе метаболизма химических веществ.

Ученые провели ряд экспериментов и пришли к выводу, что молекула встречающаяся у бактерий и архей, при взаимодействии с ионами железа может превращать ADP в ATP в воде. Дальше исследователи попробовали воспроизвести тот же процесс с другими металлами или молекулами, но результаты не совпадали.

Исследователи считают, что этот опыт может пролить свет на зарождение жизни. По видимому подобные реакции с AcP могли происходить еще в пребиотических условиях, а после подстегнуть цикл производства ATP.

Также ученые установили, что первоначально создание ATP, по видимому, происходило в пресной воде, где различные реакции, по типу извержения вулканов, могли обеспечить необходимое сочетание компонентов.

Ученые считают, что полученные ими в ходе исследования результаты, пусть и не полностью исключают возможность зарождения жизни в море, но фактически свидетельствуют о том, что воде потребовалась прочная связь с сушей.

Ранее Фокус писал о том, что ученым удалось разгадать секретный ингредиент, который позволил сформировать жизнь на Земле.