Softwareprogrammet Allchemy identificerer præbiotisk syntese af biokemiske forbindelser fra urprækursorer

Et team af forskere, der arbejder i Institut for Organisk Kemis laboratorium på det polske videnskabsakademi, har udviklet et softwareprodukt til at hjælpe med at opdage de kemiske processer, der førte til udviklingen af ​​liv på jorden. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres softwareprogram, som de har kaldt Allchemy, og hvordan det bruges.

Forskere har undret sig over de kemiske processer, der førte til liv på Jorden i årtier, men indtil videre, er ikke kommet meget tættere på at forstå, hvordan simple kemikalier i ursuppen kunne have ført til biologiske molekyler. Tidligere forskning har hjulpet kemikere med at identificere nogle af de sandsynlige ingredienser i spil, såsom metan, vand og ammoniak, og de har undersøgt reaktioner mellem dem, der kan producere forstadier til molekyler, der kunne have interageret med andre kemikalier for at producere levende molekyler. Men arbejdet vokser meget udfordrende, efterhånden som reaktionskæder betragtes - så meget, at mennesker ikke kan producere mere end et par iterationer. I denne nye indsats, teamet i Polen har automatiseret processen ved at oprette et computerprogram, der accepterer en liste over kemiske ingredienser og derefter producerer et netværkstræ, der repræsenterer mulige kæder af reaktioner. Kompleksiteten afhænger af antallet af startingredienser og antallet af iterationer, computeren kører. Programmet er kun begrænset af processorkraft.

For at teste deres program, forskerne brugte data, der beskriver nitrogen, ammoniak, svovl, cyanid, metan og vand og kørte programmet for syv generationer af kædereaktioner. Efter to timers knas, programmet producerede et komplekst træ, der repræsenterer mulige reaktionsscenarier. Blandt dem var 82 tidligere identificerede biotiske molekyler og 36, 000 uidentificerede molekyler. Forskerne bemærkede også, at de fandt tre mønstre i det træ, de genererede. Molekyler i træet kunne opføre sig som katalysatorer for andre, senere reaktioner, molekyler kan producere overfladeaktive stoffer, og molekyler kunne gennemgå selvreplikerende cyklusser.

Forskerne har gjort Allchemy gratis tilgængelig i håb om, at det vil fortsætte med at udvikle sig og afsløre mere om de kemiske processer, der førte til liv på Jorden - og måske, på andre planeter.

© 2020 Science X Network