Livets kilde:Vanddråber rummer den hemmelige ingrediens til at opbygge liv

Purdue University kemikere har afsløret en mekanisme til, at peptiddannende reaktioner kan forekomme i vand - noget, der har undret videnskabsmænd i årtier.

"Dette er i bund og grund kemien bag livets oprindelse," sagde Graham Cooks, Henry Bohn Hass Distinguished Professor of Analytical Chemistry ved Purdue's College of Science. livets byggesten, i dråber af rent vand. Dette er en dramatisk opdagelse."

Denne vandbaserede kemi, som fører til proteiner og så til liv på Jorden, kan også føre til en hurtigere udvikling af lægemidler til behandling af menneskehedens mest invaliderende sygdomme. Holdets opdagelse blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

I årtier har videnskabsmænd en teori om, at livet på Jorden begyndte i havene. Kemien forblev dog en gåde. Rå aminosyrer - noget, som meteoritter afgivet til Jorden tidligt dagligt - kan reagere og hænge sammen for at danne peptider, byggestenene i proteiner og i sidste ende liv. Forvirrende nok kræver processen tab af et vandmolekyle, hvilket virker meget usandsynligt i et vådt, vandigt eller oceanisk miljø. For at liv kunne dannes, havde det brug for vand. Men den havde også brug for plads væk fra vandet.

Cooks, en ekspert i massespektrometri og tidlig jordkemi, og hans team har afsløret svaret på gåden:"Vand er ikke vådt overalt." På kanten, hvor vanddråben møder atmosfæren, kan der ske utroligt hurtige reaktioner, som omdanner abiotiske aminosyrer til livets byggesten. Steder, hvor havsprøjt flyver op i luften og bølger banker på landet, eller hvor ferskvand bruser ned ad en skråning, var frugtbare landskaber for livets potentielle udvikling.

Kemikerne har brugt mere end 10 år på at bruge massespektrometre til at studere kemiske reaktioner i dråber, der indeholder vand.

"Hastigheden af ​​reaktioner i dråber er alt fra hundrede til en million gange hurtigere end de samme kemikalier, der reagerer i bulk opløsning," sagde Cooks.

Hastighederne af disse reaktioner gør katalysatorer unødvendige, fremskynder reaktionerne og, i tilfælde af tidlig jordkemi, gør livets udvikling mulig. At forstå, hvordan denne proces fungerer, har været målet for årtiers videnskabelig forskning. Hemmeligheden bag, hvordan liv opstod på Jorden, kan hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvorfor det skete, og informere søgningen efter liv på andre planeter eller endda måner.

At forstå, hvordan aminosyrer byggede sig op til proteiner og i sidste ende livsformer, revolutionerer videnskabsmænds forståelse af kemisk syntese. Den samme kemi kunne nu hjælpe syntetiske kemikere med at fremskynde de reaktioner, der er afgørende for at opdage og udvikle nye lægemidler og terapeutiske behandlinger for sygdomme.

"Hvis du går gennem et akademisk campus om natten, er bygningerne med lysene tændt, hvor syntetiske kemikere arbejder," sagde Cooks. "Deres eksperimenter er så langsomme, at de kører i dage eller uger ad gangen. Dette er ikke nødvendigt, og ved hjælp af dråbekemi har vi bygget et apparat, som bliver brugt hos Purdue nu, for at fremskynde syntesen af ​​nye kemikalier og potentielle nye lægemidler." + Udforsk yderligere

Forskere opdager nye "livets oprindelse" kemiske reaktioner