Учені розкрили таємницю розвитку живих клітин на ранній Землі

Короткі ліпіди могли призвести до появи перших клітинних мембран.

Американські біохіміки з Каліфорнійського університету розкрили механізм, який, імовірно, дозволив виникнути першим клітинним мембранам на зорі існування життя на Землі. Дослідження опубліковано в науковому журналі Nature Chemistry.

Фахівці припустили, що для появи клітин на ранній Землі спершу мала сформуватися якась форма клітинного кордону, що захищає вміст клітини від навколишнього середовища.

Зазначивши, що сучасні клітинні мембрани всі складаються з ліпідів, вчені поставили запитання, чи могли перші клітинні мембрани також складатися з ліпідів, і якщо це так, то як вони могли розвинутися з простих молекул.

Щоб це з’ясувати, команда почала з цистеїну – амінокислоти, яка, як вони раніше визначили, ймовірно, була поширеною на ранніх етапах існування планети та слугувала своєрідним клеєм, що утримує разом молекули-попередники.

Біохіміки об’єднали амінокислоту з короткими жирними кислотами з вісьмома атомами вуглецю. Під час об’єднання молекули реагували, утворюючи ліпід з двома хвостами.

Вони відзначили, що деякі з них також самостійно формувалися у сфери з мембранами, які команда охрестила протоклітинами. Хоча в цих сферах не було ніяких з’єднань, виявлених у живих клітинах, мабуть, вони могли служити свого роду проміжним майданчиком.

Дослідники також побачили, що мембрани протоклітин виявилися вирівняні у два шари, а сфери демонстрували ознаки здатності заганяти в себе інші молекули, що дозволяло приймати інші компоненти для розвитку життя. Їхні протоклітини були досить міцними, щоб вижити під час змішування з іонами магнію і кальцію, які, найімовірніше, були в достатку на ранній Землі.

Більше публікацій за темою