Des chimistes américains ont montré que le diamidophosphate, qui était disponible sur la jeune Terre, pouvait participer à des réactions qui conduisaient à la formation de nucléotides et de membranes de futures cellules.
Les chaînes d'ADN et d'ARN sont constituées de nucléosides attachés à des unités de phosphate. Il est également nécessaire pour la formation d'une double couche de phospholipides - la base des membranes cellulaires, et pour les réactions de formation de peptides à partir d'acides aminés individuels. Cependant, si l'apparition de la plupart des composés pliant les macromolécules biologiques a déjà été établie, avec phosphorylation - réactions pouvant conduire à l'ajout de phosphates - la situation est encore difficile.
Un certain nombre de scénarios ont été proposés qui pourraient être réalisés dans les conditions de la Terre primitive, mais jusqu'à présent, ils ne diffèrent pas en termes de clarté et de simplicité. Ainsi, on suppose que différents types de phosphates pourraient réagir avec différentes molécules, et à chaque fois - dans ses propres conditions spéciales. Tout cela est trop difficile à mettre en œuvre, surtout dans le cadre d'un environnement unique, dans lequel, apparemment, il y a eu des réactions qui ont conduit à l'émergence de la vie.
Une nouvelle version - et beaucoup plus simple - a été proposée par une équipe de chimistes du Scripps Research Institute (TSRI), dirigée par Ramanarayanan Krishnamurthy. Dans un article publié dans la revue Nature Chemistry, ils proposent le diamidophosphate (DAP) comme agent phosphorylant universel dans l'évolution chimique prébiologique. En laboratoire, les scientifiques ont montré qu'en solution aqueuse, le DAP est capable d'interagir avec tous les nucléosides précurseurs d'ARN sur une large gamme de températures et d'autres conditions.
En présence d'un catalyseur imidazole (qui, apparemment, était assez répandu sur la Terre primitive), le DAP réagit à la fois avec le glycérol et les acides gras - la base des phospholipides de la membrane cellulaire, qui forment immédiatement des vésicules creuses dans l'eau. Et déjà à température ambiante, le DAP réagit avec les acides aminés - asparagine, glutamine, glycine - participant à la formation de courtes chaînes peptidiques à partir d'eux.
La phosphorylation de trois types de composés organiques - nucléosides, acides aminés et acides gras - avec le DAP produit des oligonucléotides, des peptides et des vésicules membranaires prêts à l'emploi / Krishnamurthy Lab, TSRI
Auparavant, Krishnamurti et ses collègues ont montré la capacité du DAP à phosphoryler les sucres simples en participant à la synthèse de nombreuses autres molécules importantes pour la vie. Etant donné que toutes ces réactions se sont déroulées en laboratoire dans les conditions les plus ordinaires, elles auraient bien pu se dérouler sur la jeune Terre. De plus, le mécanisme de phosphorylation qui se réalise dans les interactions avec le DAP est le même que celui utilisé aujourd'hui par des protéines kinases plus efficaces, ce qui peut servir d'un autre argument indirect en faveur du grand rôle que ce phosphate a joué dans l'origine de la vie.
Sergey Vasiliev
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