CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

Các nhà nghiên cứu vừa chỉ ra cách sự sống có thể nảy sinh từ vật chất không sống trong “nồi súp nguyên thủy” của trái đất sơ khai nhờ các phân tử giải phóng trong quá trình phun trào núi lửa (Ảnh: wrobel27/Depositphotos)

Tiến hóa có thể chỉ để lại dấu tích cho đến nay - đến một thời điểm nào đó, chúng ta phải tự hỏi sự sống khởi nguồn từ vật chất không sống như thế nào. Người ta thường cho rằng mọi thứ bắt đầu từ một “nồi súp nguyên thủy” giàu dưỡng chất tạo thành vũng trên bề mặt hoặc bao quanh bởi các vòi địa nhiệt biển sâu. Năng lượng từ sấm sét hoặc hoạt động núi lửa có thể khởi động quá trình, cho phép các axit amin liên kết với nhau, hình thành các chuỗi peptit có thể tiếp tục hình thành nên các protein và cuối cùng là sự sống.

Nhưng như các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu mới chỉ ra, có vấn đề với câu chuyện này.

“Peptit vốn là các chuỗi axit amin là thành phần vô cùng căn bản của mọi sự sống trên trái đất. Chúng hình thành nên kết cấu protein mà có thể đóng vai trò là chất xúc tác cho các quá trình sinh học nhưng bản thân chúng lại đòi hỏi các enzyme để kiểm soát việc hình thành axit amin. Do đó, chúng ta lại gặp phải bài toán cổ điển con gà-quả trứng: làm sao các enzyme này được tạo ngay từ đầu?” tác giả dẫn đầu nghiên cứu Matthew Powner cho biết.

Để đi đến gốc rễ của câu hỏi hóc búa này, các nhà nghiên cứu đã bỏ qua axit amin trong một khoảng thời gian và tập trung vào tiền chất của chúng – các phân tử có tên aminonitrile. Thông thường, các phân tử này bắt đầu xếp chồng thành các axit amin chỉ trong môi trường có tính axit hoặc kiềm mạnh và do đó, axit amin cần năng lượng để tạo ra peptit.

Nhưng nhóm phát hiện ra rằng họ có thể bỏ qua cả 2 bước này, biến aminonitrile trực tiếp thành peptit. Quá trình này hoạt động trong nước bằng cách kết hợp các aminonitrile với hydro sunfua và ferixyanua. 2 phân tử này do núi lửa tạo ra, nghĩa là chúng có khả năng đã xuất hiện trên trái đất sơ khai.

“Đây là lần đầu tiên peptit có thể được chứng minh thuyết phục được hình thành mà không sử dụng đến axit amin trong nước, sử dụng các điều kiện tương đối nhẹ nhàng sẵn có trên trái đất nguyên thủy”, đồng tác giả Saidul Islam cho biết thêm.

Cùng với việc giúp chúng ta biết rõ hơn cách sự sống nảy sinh, các nhà nghiên cứu cho hay kỹ thuật có thể áp dụng cho hóa tổng hợp, tạo ra những cách thức hiệu quả hơn để sản xuất vật liệu và dược liệu. Bước tiếp theo với nhóm là tìm hiểu những phương pháp khác để biến aminonitrile thành peptit.

LH (New Atlas)