Создав с помощью специального оборудования аналоги межзвездного льда, международная группа ученых с помощью различных химических реакций, типичных для условий глубокого космоса, получила молекулы хелатирующих агентов - веществ, с помощью которых внутрь первых примитивных протоклеток могли проникать ионы металлов, обеспечивая нормальную жизнедеятельность клеток и ускоряя копирование нити рибонуклеионовой кислоты (РНК) - одной из трех основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов.
Теоретическая часть исследования была проведена в Самарском университете им. Королёва, а экспериментальная часть - в Гавайском университете (США).
"Научная значимость нашего исследования состоит в том, что впервые в мире в аналогах межзвездных льдов были получены органические хелатирующие агенты. Это еще один значительный шаг к разгадке появления жизни на Земле", - приводятся в сообщении слова одного из авторов исследования, доцента кафедры физики Самарского университета им. Королёва Ивана Антонова.
По его словам, хелатирующие агенты способствуют переносу ионов металлов сквозь клеточную мембрану, и тем самым они могли участвовать в катализе репликации РНК, то есть в копировании данных РНК и делении древних протоклеток.
Астрофизики предполагают, что в ранних формах жизни, вероятно, должны были быть биомолекулы в форме РНК и аминокислот.
Ключевую роль в стабилизации и копировании РНК играют ионы металлов, таких, например, как магний.
"При этом, что современные клетки используют специальные белки для транспортировки ионов через свои мембраны, эти белки слишком большие и сложные и вряд ли могли существовать в доисторические времена первых протоклеток", - отмечается в сообщении.
По мнению ученых, ионы могли переноситься с помощью хелатирующих агентов, возникших в космосе в межзвездном льду и затем попавших вместе с метеоритами на Землю.
"Полученные молекулы действительно могут действовать как пребиотические хелатирующие агенты, когда-то попавшие на Землю с помощью метеоритов и комет и облегчившие транспорт ионов в первые примитивные клетки, что в конечном счете ускорило репликацию РНК и распространение ранних форм жизни", - цитирует пресс-служба слова Антонова.
Экспериментальные исследования путей возникновения в нашей Галактике биохимически значимых органических соединений в ближайшем будущем планируется проводить и в Самаре - на установке, создаваемой в Центре лабораторной астрофизики Самарского филиала Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН).
Установка поможет не только исследовать эволюцию органических молекул в нашей Галактике, но также испытывать на радиационную прочность перспективные материалы для обшивки космических кораблей и спутников. Работы по сборке оборудования ведут ученые СФ ФИАН и Самарского университета им. Королёва. Ввести установку в эксплуатацию планируется до конца 2023 года.
Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева основан в 1942 году как Куйбышевский авиационный институт.
