Šta je starije - kokoška ili jaje?

Proteini obuhvataju srce i dušu genetskog materijala unutar naših ćelija. Oni deluju i kao voz i kao provodnik, određujući kako i kada deluje sve unutar ćelije. Zbog toga su naučnici oduvek pretpostavljali da su proteini došli pre ćelija i, samim tim, pre bilo kakvog izgleda života kakav mi poznajemo.

Međutim, sami proteini se sastoje od stotina ili hiljada manjih jedinica koje se nazivaju aminokiseline, sa modernim proteinima koji se sastoje od 20 različitih varijanti raspoređenih u dugoj, lančanoj strukturi. Ali tu je stvar: potrebne su aminokiseline da bi se napravili proteini, a sami ih proizvode drugi proteini - enzimi. Tako se dolazi do scenarija šta je starije pile ili jaje, a istraživači se nadaju da su konačno rešili misteriju u novoj studiji pod nazivom "Poreklo života: šta je bilo prvo?"

Još davne 1952. eksperimenti su naveli naučnike da veruju da su se prvi proteini materijalizovali iz kraćih proteinskih segmenata zvanih peptidi: sklopovi aminokiselina koji su spontano stvoreni unutar prvobitne supe. Tako da je gotovo 70 godina konsenzus bio da su aminokiseline koje su formirale "jaje" u scenariju pile i jaje.

Međutim, istraživanje prof. Dan Tavfika sa Instituta za nauku Veizman i prof. Normana Metanisa sa hebrejskog univerziteta u Jerusalimu, ukazalo je na jaz u našem razumevanju, koji ne uspeva da objasni kako su ti proteini doveli do života.

Kao što objašnjava prof. Tavfik, "jedna vitalna vrsta aminokiselina je izostala iz tog eksperimenta i svakog eksperimenta koji je usledio nakon nje: aminokiseline, poput arginina i lizina, koje nose pozitivan električni naboj". Upravo su ove aminokiseline važne za naše savremene proteine, pošto one deluju u interakciji sa DNK i RNK, obe nose neto negativni naboj.

RNA je pretpostavljeni originalni molekul koji može da prenosi i informacije i da se replicira; ipak, iako je negativno nabijeno, naučnici veruju da su joj potrebne pozitivno naelektrisane aminokiseline kako bi se napravio sledeći korak ka ćelijskom životu. U eksperimentima iz 1952. godine pojavila se samo jedna pozitivno nabijena aminokiselina, zvana ornitin. Ali nije pronađeno da ova aminokiselina, koja je preteča takođe pozitivno naelektrisanog arginina, koristi za izgradnju proteina.

Koji je postavio pitanje: šta je to bilo? Istraživači su počeli teoretisati da li je ornitin veza koja nedostaje sve vreme i sproveli su eksperiment kako bi testirali svoju hipotezu. Eksperiment je započeo proizvodnjom rudimentarnih proteina, bogatih pozitivnim nabojima, koji bi ličili na naše pretke. Zatim su stvorili sintetičke proteine u kojima je ornitin zamenio ove kao pozitivni nosač naboja.

Naučnici su stvorili uslove slične onima koje su pronađene na prvobitnoj Zemlji i videli su da se ornitin pretvara u arginin koji formira proteine. Sve više, ti primitivni proteini su počeli da izgledaju slično onim modernim, vezujući se na načine koji su postajali jači i selektivniji što su se poboljšavali.

Tokom eksperimenta, naučnici su takođe otkrili da će se, u prisustvu RNA, prvotni peptidi odvojiti, omogućavajući mu da se uključi u samo-sastavljanje i "deljenje": znak složenijeg ćelijskog bića.

Takve proto ćelije teoretski bi s vremenom evoluirale u prave žive ćelije. Budući da je to slučaj, možda smo konačno saznali tajnu života na Zemlji.