Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Квантовая химия секрет поддерживающих жизнь аминокислот раскрыла.

06.02.2018 в 03:55

Специалисты майнцского университета им. Гутенберга (Германия) с помощью квантовой химии предложили ответ на фундаментальный вопрос биохимии - почему для поддержания жизни необходимы 20 избранных аминокислот, тогда как хватило бы и тринадцати.


Команда ученых использовала технологию квантовой химии - научной дисциплины, рассматривающей частицы с точки зрения их волновых свойств и применяющих принципы квантовой механики к поведению атомов в химических реакциях - для сравнения аминокислот, найденных в космосе (занесенных туда вместе с фрагментами метеоритов) с теми, которые поддерживают жизнь на земле.

В задачи протеиногенных аминокислот входит строительство белков по инструкции днк. Эти кислоты образовались сразу после появления земли, примерно 4, 5 млрд лет назад. Однако непонятно почему эволюция решила, что для проивзодства белков необходимо именно 20 аминокислот, хотя для этой задачи достаточно было бы и тринадцати.
Согласно исследованию немецких ученых, семь более новых аминокислот необходимы потому, что обладают дополнительной реакционной способностью, хотя и не привносят ничего с точки зрения пространственной структуры молекул.

"Переход от Мертвой Химии Космоса к Нашей Современной Биохимии Отмечен Ростом Мягкости и, как Следствие, Реактивности Этих Строительных Блоков", - говорит один из исследователей, Бернд мосман. Повышенная "Мягкость" дополнительных семи аминокислот означает, что они проявляют большую гибкость в плане химических изменений. В том случае, если представить себе аминокислоты в виде геометрической фигуры, их можно изобразить в виде концентрических кругов с разной химической жесткостью и энергетическим уровнем.
Кроме того, ученые обнаружили, что дополнительные аминокислоты, в частности, метионин, триптофан и селеноцистеин, вероятно, образовались в ответ на повышение уровня кислорода в биосфере планеты после появления жизни. Новые условия вызвали стресс у первых живых клеток, и в результате естественного отбора выжили сильнейшие, те, кто смог приспособиться к повышению уровня кислорода. "Это Означает, - Считает Мосман, - что Кислород Внес Самые Последние Штрихи в Генетический код".

Недавно специалисты ратгерского университета (США) открыли четыре базовых химических структуры, из которых можно создавать мириады белков внутри каждого организма. Из них ученые смогут синтезировать белки и ферменты для биомедицинских целей и более надежные и эффективные промышленные катализаторы. Источник: Hightech. fm.