Yerusəlim İbrani Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Zehava Cohen

Yeni bir araşdırma, erkən Yer kürəsindəki sadə molekulların daha sabit, hüceyrəyə bənzər strukturlar yaratmaq üçün birlikdə işləmiş ola biləcəyini və elmin ən böyük suallarından biri olan həyatın necə başladığı barədə yeni ipucları təqdim etdiyini göstərir. İbrani Universitetindən Dr. Moran Frenkel-Pinter və onun postdoktorantura tədqiqatçısı Dr. Rotem Edrinin rəhbərliyi ilə aparılan tədqiqat göstərir ki, iki növ sadə molekul, yağ turşuları və hidroksi turşuları birləşərək hər iki molekulun təkbaşına əmələ gətirə biləcəyindən daha güclü və daha sabit strukturlar yarada bilər.

Ən əsası, bu tədqiqat tez-tez ayrı-ayrılıqda araşdırılan iki sahəni birləşdirir: ibtidai hüceyrəyə bənzər bölmələrin əmələ gəlməsi və qısa polimerlərin abiotik böyüməsi. Nature Communications jurnalında dərc olunan tapıntılar molekullar arasındakı əməkdaşlığın sadə kimyadan ilk canlı hüceyrələrə gedən yolda mühüm bir addım ola biləcəyini göstərir.

Sadə molekullar bir-biri ilə əlaqəli olduqda

Yağ turşularının ən erkən hüceyrə membranlarının quruluş bloklarından biri olduğu düşünülür, hidroksi turşuları isə qısa zəncirlər şəklində birləşə bilir. Alimlər bu iki növ molekulu uzun müddətdir ki, ayrı-ayrılıqda araşdırırlar. Bu tədqiqat yeni bir sual doğurur: Oliqomerlər amfifillər üzərində böyüyərək kimyəvi cəhətdən birləşdikdə nə baş verir və bu da bölmələrə yığıla bilər?

Cavab təəccüblü idi.

Tədqiqatçılar erkən Yer kürəsində mövcud ola biləcək sadə şərtlər altında hidroksi turşularını yağ turşuları ilə əlaqələndirdikdə, yeni molekullar özlərini kiçik, hüceyrəyə bənzər bölmələrə yığmaqda daha yaxşı oldular. Onlar bu strukturları təkcə yağ turşularından daha aşağı konsentrasiyalarda yarada bildilər və bu da prosesi daha səmərəli etdi. Komanda həmçinin mikroskopik qabarcıq kimi tanınan strukturları, vezikülləri və həyatın ən erkən formaları üçün vacib hesab edilən bölmələrə bənzəyən digər kiçik birləşmələri müşahidə etdi.

Yeni molekulların daha davamlı olduğu da sübut edildi. Normalda, hidroksi turşularından əmələ gələn zəncirlər suda kifayət qədər tez parçalanır. Lakin yağ turşularına birləşdikdə, onlar daha uzun müddət qalır və bu da həyatın yarandığı düşünülən nəm mühitlərdə yaşama ehtimalını artırır. Başqa sözlə, amfifillər oliqomerlərin qorunmasına kömək edirdi, oliqomerlər isə amfifillərin yığılmasını yaxşılaşdırırdı.

Frenkel-Pinter bildirib ki, “Bu tapıntılar molekulyar əməkdaşlığın sadə, lakin güclü bir formasına işarə edir. İbtidai lipid bənzəri molekulları hidroksi turşusu polimerləri ilə əlaqələndirməklə, heç bir sistemin öz-özünə tam şəkildə göstərmədiyi xüsusiyyətlərin ortaya çıxdığını görürük. Oliqomerlər amfifillərə birləşdikdə daha sabit olur və amfifillər oliqomerlər tərəfindən dəyişdirildikdə mütəşəkkil strukturlar yaratmaqda daha yaxşı olurlar. Bu, erkən kimyəvi sistemlərin necə daha mütəşəkkil, daha sabit və həyata aparan yolu dəstəkləməyə daha qadir olduqlarını izah etməyə kömək edə bilər.”

Hüceyrələrə ortaq bir yol

Həyatın mənşəyi ilə bağlı tədqiqatların ən böyük sirrlərindən biri ilk molekulların necə kifayət qədər təşkil olunaraq sonda canlı hüceyrələri əmələ gətirməsidir. Müasir hüceyrələr qorunan məkanlar yaradan membranlardan və həyatın əsas funksiyalarını yerinə yetirən zülallar və DNT kimi böyük molekullardan asılıdır.

Bu tədqiqat göstərir ki, bu mürəkkəb molekullar mövcud olmamışdan çox əvvəl, sadə molekullar artıq bir-birinə kömək edərək zamanla təkamül edə biləcək daha sabit kimyəvi sistemlər yarada bilərdi. Oliqomer əmələ gəlməsini öz-özünə yığılan amfifillərlə əlaqələndirməklə, əsər ibtidai bölmələrin və ibtidai polimerlərin bir-birinin təkamülünə əvvəldən necə təsir edə biləcəyinə dair bir model təqdim edir.

Tədqiqatçılar bu kooperativ effektin yalnız bir cüt molekula xas olmadığını aşkar etdilər. Oxşar nəticələr bir neçə fərqli yağ turşusu və hidroksi turşusu ilə də müşahidə edildi ki, bu da bu tip molekulyar komanda işinin erkən Yer kürəsində geniş yayılmış ola biləcəyini göstərir.

Həyatın mənşəyini izah etməyə kömək etməklə yanaşı, bu iş yeni ekoloji cəhətdən təmiz materiallara da ilham verə bilər. Molekullar sadə, həlledicisiz reaksiyalar vasitəsilə hazırlandığı və bioloji parçalana bildiyi üçün gələcəkdə yaşıl kimya və davamlı materiallarda tətbiq oluna bilər.

Tədqiqat, həyatın lap əvvəlində sadəcə rəqabətin deyil, əməkdaşlığın mühüm rol oynadığına və sadə molekulların təkbaşına əldə edə bilməyəcəkləri yeni qabiliyyətləri birlikdə inkişaf etdirməsinə imkan verdiyinə dair yeni dəlillər təqdim edir. Tapıntılar erkən bölmələri və erkən polimerləri ayrı problemlər kimi qəbul etmək əvəzinə, onların meydana gəlməsinin kimyəvi cəhətdən əlaqəli ola biləcəyini göstərir.

Nəşr detalları

R. Edri və digərləri, Hidroksi turşusunun lipidlərə konjugasiyası struktur və hidrolitik sabitliyi artırır, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75192-5

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Yerusəlim İbrani Universiteti tərəfindən təmin edilir