Від кита до сиру з пліснявою. Усе життя на Землі " харчується " енергією від однієї й тієї молекули

Нове дослідження виявило, що все життя, відоме нам на Землі, використовує одну і ту ж молекулу-носій енергії як "універсальне клітинне паливо". Однак тепер вчені дізналися, як і чому це відбувається, пише Science Alert.

ATP — це органічна молекула, що заряджається внаслідок фотосинтезу або клітинного дихання (процес розщеплення їжі організмами) і використовується в кожній окремій клітині. По суті, щодня ми переробляємо вагу власного тіла в ці органічні молекули.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

І в процесі фотосинтезу, і в процесі клітинного дихання молекула фосфату додається до аденозиндифосфату (ADP), внаслідок цієї реакції, званої фосфорилюванням, і утворюється молекула ATP.

В результаті гідролізу вивільняється той же фосфат, що забезпечує хімічну енергію, яка необхідна клітинам організму для різних процесів — рух, розмноження, сигнали мозку і багато іншого.

Вчених зацікавило, як ATP почала домінувати в метаболізмі та замінила безліч інших молекул. Довгий час це вважалося загадкою, але, схоже, вчені все ж таки розгадали цю таємницю.

Група вчених з Університетського коледжу Лондона на чолі з біохіміком-еволюціоністом Ніком Лейном дізналася, що молекула ATP стала універсальною енергетичною "валютою" клітини внаслідок унікальних взаємодій молекул фосфорилювання.

Вчені вважають, що ця молекула існувала від самого зародження життя на Землі, ще за часів, що передували створенню живої матерії. Дослідники спробували розібратися, як це сталося.

Біохімік Сільвана Пінна вважає, що спочатку у складному процесі фосфорилювання брали участь інші молекули. Щоб перевірити свою теорію, вчені вивчили іншу молекулу фосфору — AcP. Її досі використовують бактерії та археї у процесі метаболізму хімічних речовин.

Вчені провели низку експериментів і дійшли висновку, що молекула, що зустрічається у бактерій і архей, під час взаємодії з іонами заліза може перетворювати ADP на ATP у воді. Далі дослідники спробували відтворити той самий процес з іншими металами чи молекулами, але результати не збігалися.

Дослідники вважають, що цей досвід може пролити світло на зародження життя. Очевидно, подібні реакції з AcP могли відбуватися ще в пребіотичних умовах, а потім підштовхнути цикл виробництва ATP.

Також вчені встановили, що спочатку створення ATP, мабуть, відбувалося в прісній воді, де різні реакції, на кшталт виверження вулканів, могли забезпечити необхідне поєднання компонентів.

Вчені вважають, що отримані ними в ході дослідження результати, нехай і не виключають можливість зародження життя в морі, але фактично свідчать про те, що воді знадобився міцний зв'язок з сушею.

Раніше Фокус писав про те, що вченим удалося розгадати секретний інгредієнт, який дозволив сформувати життя на Землі.