연구는 외계 생명체에 대한 단서를 제공할 수 있습니다.

Rutgers 과학자 팀은 지구상의 생명을 처음으로 동력화한 일련의 핵심 화학 반응인 신진대사의 원시 기원을 정확히 찾아내기 위해 노력하고 있으며 과학자들에게 생명을 생산하기 직전의 행성을 감지할 수 있는 단서를 제공할 수 있는 단백질의 일부를 식별했습니다.

에 발표된 연구 과학 발전Rutgers의 CABM(Center for Advanced Biotechnology and Medicine) 연구원인 Vikas Nanda는 연구원들에게 새로운 단서를 제공하기 때문에 외계 생명체 탐색에 중요한 의미가 있다고 말했습니다.

Rutgers 과학자들은 실험실 연구에 기초하여 생명을 시발시킨 가장 유력한 화학 후보 중 하나가 캐나다 록 밴드와 관련이 있기 때문이 아니라 백본 질소 때문에 “니켈백”이라고 부르는 두 개의 니켈 원자를 가진 단순한 펩타이드라고 말했습니다. 원자는 두 개의 중요한 니켈 원자를 결합합니다. 펩티드는 아미노산으로 알려진 몇 가지 기본 빌딩 블록으로 구성된 단백질의 구성 요소입니다.

“과학자들은 35억년에서 38억년 전 사이에 생명 이전의 화학(생명 이전의 분자)에서 살아있는 생물학적 시스템으로의 변화를 촉발시킨 전환점이 있었다고 믿습니다.”라고 Nanda는 말했습니다. “우리는 그 변화가 고대 대사 반응에서 핵심 단계를 수행한 몇 가지 작은 전구체 단백질에 의해 촉발되었다고 믿습니다. 그리고 우리는 이러한 ‘선구자 펩타이드’ 중 하나를 발견했다고 생각합니다.”

연구를 수행하는 과학자들은 NASA의 Astrobiology 프로그램의 일부인 ENIGMA(Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors)라는 Rutgers가 이끄는 팀의 일원입니다. 연구자들은 단백질이 어떻게 진화하여 지구 생명의 지배적인 촉매가 되었는지 이해하려고 노력하고 있습니다.

NASA 과학자들은 망원경과 탐사선으로 우주를 샅샅이 조사하여 과거, 현재 또는 출현하는 생명의 징후를 찾아 생명의 전조로 알려진 특정 “생체 특징”을 찾습니다. 니켈백과 같은 펩타이드는 NASA가 생명을 생산하기 직전의 행성을 탐지하기 위해 사용하는 최신 생체 서명이 될 수 있다고 Nanda는 말했습니다.

연구자들은 최초의 유발 화학물질이 프리바이오틱 수프에서 자발적으로 조립될 수 있을 만큼 충분히 단순해야 한다고 추론했습니다. 그러나 생화학적 과정을 추진하기 위해 환경으로부터 에너지를 얻을 수 있는 잠재력을 소유하려면 충분히 화학적으로 활성이어야 합니다.

이를 위해 연구원들은 “환원주의” 접근 방식을 채택했습니다. 그들은 대사 과정과 관련된 것으로 알려진 기존의 현대 단백질을 조사하는 것으로 시작했습니다. 단백질이 초기에 출현하기에는 너무 복잡하다는 것을 알고 그들은 단백질을 기본 구조로 줄였습니다.

일련의 실험 후 연구자들은 가장 좋은 후보가 니켈백이라고 결론지었습니다. 펩타이드는 13개의 아미노산으로 구성되어 있으며 2개의 니켈 이온과 결합합니다.

그들은 니켈이 초기 바다에 풍부한 금속이었다고 생각했습니다. 펩타이드에 결합하면 니켈 원자가 강력한 촉매가 되어 추가 양성자와 전자를 끌어당기고 수소 가스를 생성합니다. 연구원들은 수소가 초기 지구에 더 풍부했으며 신진대사를 촉진하는 중요한 에너지원이었을 것이라고 추론했습니다.

“생명의 기원에 대한 많은 이론이 있지만 이러한 아이디어에 대한 실제 실험실 테스트는 거의 없기 때문에 이것은 중요합니다.”라고 Nanda는 말했습니다. “이 연구는 단순한 단백질 대사 효소가 가능할 뿐만 아니라 매우 안정적이고 매우 활동적이어서 삶의 그럴듯한 출발점이 될 수 있음을 보여줍니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230310143648.htm