دانشمندان «شیمی در پس منشأ حیات» را کشف کردند

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، قطرات آب عنصر مخفی برای ساختن زندگی را نگه می‌دارند.

شیمیدانان کلید شیمی اولیه زمین را کشف می‌کنند که می‌تواند مسیر‌هایی را برای سرعت بخشیدن به سنتز شیمیایی برای کشف دارو باز کند.

شیمیدانان دانشگاه پردو مکانیسمی را برای واکنش‌های تشکیل دهنده پپتید در آب کشف کرده اند - چیزی که برای دهه‌ها دانشمندان را گیج کرده است.

گراهام کوکز می‌گوید: این اساساً شیمی پشت سرچشمه حیات است. او استاد ممتاز شیمی تحلیلی هنری بون هاس در کالج علوم پردو است. این اولین نمایشی است که نشان می‌دهد مولکول‌های اولیه، اسید‌های آمینه ساده، به طور خود به خود پپتیدها، بلوک‌های سازنده حیات، را در قطرات آب خالص تشکیل می‌دهند. این یک کشف دراماتیک است.

این اساساً شیمی پشت منشا حیات است

این شیمی مبتنی بر آب، که منجر به پروتئین‌ها و در نهایت به حیات روی زمین می‌شود، همچنین می‌تواند به توسعه سریع‌تر دارو‌ها برای درمان ناتوان‌کننده‌ترین بیماری‌های بشریت منجر شود.

دانشمندان برای چندین دهه نظریه‌پردازی کرده‌اند که زندگی روی زمین از اقیانوس‌ها آغاز شده است. با این حال، شیمی پشت این یک معما باقی ماند. اسید‌های آمینه خام - چیزی که شهاب سنگ‌ها روزانه به زمین اولیه تحویل می‌دهند - می‌توانند واکنش نشان دهند و به هم بچسبند تا پپتید‌ها را تشکیل دهند. این‌ها بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها و در نهایت زندگی هستند. به طرز عجیبی، این فرآیند نیازمند از دست دادن یک مولکول آب است که در محیط مرطوب، آبی یا اقیانوسی بسیار غیرممکن به نظر می‌رسد. برای تشکیل حیات به آب نیاز داشت. با این حال، به فضایی دور از آب نیز نیاز داشت.

کوکز، متخصص در طیف سنجی جرمی و شیمی اولیه زمین، و تیم تحقیقاتی او پاسخ این معما را کشف کرده اند: آب همه جا خیس نیست. در حاشیه، جایی که قطره آب با جو برخورد می‌کند، واکنش‌های بسیار سریعی می‌تواند رخ دهد و اسید‌های آمینه غیر زنده را به اجزای سازنده زندگی تبدیل کند. بنابراین، مناظر حاصلخیز برای تکامل بالقوه زندگی در مکان‌هایی بود که اسپری دریا به هوا می‌پرد و امواج به زمین می‌کوبند، یا جایی که آب شیرین از یک شیب می‌جوشد.

گراهام کوکز می‌گوید: این اولین نمایشی است که نشان می‌دهد مولکول‌های اولیه، اسید‌های آمینه ساده، به طور خود به خود پپتیدها، بلوک‌های سازنده حیات، را در قطرات آب خالص تشکیل می‌دهند. این یک کشف دراماتیک است.

شیمیدانان بیش از ۱۰ سال است که از طیف سنج‌های جرمی برای بررسی واکنش‌های شیمیایی در قطرات حاوی آب استفاده می‌کنند.

کوکس گفت: سرعت واکنش‌ها در قطرات صد تا میلیون برابر سریع‌تر از واکنش‌های شیمیایی مشابه در محلول‌های حجیم است.

سرعت سریع این واکنش‌ها کاتالیزور‌ها را غیر ضروری می‌کند، واکنش‌ها را سرعت می‌بخشد و در مورد شیمی اولیه زمین، تکامل حیات را ممکن می‌کند. دهه‌ها تحقیق علمی بر چگونگی کارکرد این مکانیسم متمرکز شده است.

راز چگونگی پیدایش حیات بر روی زمین می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا چرایی این اتفاق را بهتر درک کنند و به جستجوی آن‌ها برای یافتن حیات در سیارات دیگر یا حتی قمر‌ها کمک کند.

درک اینکه چگونه اسید‌های آمینه خود را به پروتئین‌ها و در نهایت شکل‌های زندگی می‌سازند، درک دانشمندان از سنتز شیمیایی را متحول می‌کند. همین شیمی ممکن است به طور بالقوه به شیمیدان‌های مصنوعی کمک کند تا با تسریع فرآیند‌های کلیدی، دارو‌ها و درمان‌های درمانی جدید برای بیماری‌ها را شناسایی و ایجاد کنند.

کوکز گفت: اگر شب‌ها در یک محوطه دانشگاهی قدم بزنید، ساختمان‌هایی با چراغ‌های روشن جایی هستند که شیمی‌دانان مصنوعی کار می‌کنند. آزمایش‌های آن‌ها آنقدر کند است که روز‌ها یا هفته‌ها در یک زمان اجرا می‌شوند. این ضروری نیست، و با استفاده از شیمی قطره‌ای، ما دستگاهی ساخته‌ایم که اکنون در پوردو استفاده می‌شود تا سنتز مواد شیمیایی جدید و دارو‌های جدید بالقوه را سرعت بخشد.