fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Medycyna i zdrowie

Leki przyszłości z zupy pierwotnej

Shutterstock
Naukowcy wykonali pierwsze kroki w kierunku uzyskania chemii, które może naśladować środowisko prehistorycznej Ziemi. To może być ścieżka, którą podąży nowoczesna medycyna.

Kilka miliardów lat temu, gdy Ziemia wystygła i zaczęła otrząsać się z brutalnego bombardowania meteorytami, powstało pierwotne błoto pełne chemicznych prekursorów życia. Dziś, naukowcy z University of Wisconsin-Madison, badają przebieg reakcji chemicznych, które naśladują środowisko wczesnej Ziemi, nie tylko po to, aby sprawdzić jak powstało i rozwijało się życie, ale także by dać nowe możliwości nowoczesnej medycynie.

 

 

„Jeśli można uzyskać chemikalia, które kodują informacje, to może można zaprojektować też nowe leki”- mówi John Yin, profesor inżynierii chemicznej i biologicznej University Wisconsin-Madison.

W artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie „Origins of Life and Evolution of Biospheres”, zespół profesora Yin opisał pierwsze kroki w kierunku chemii, kodującej informacje w zależności od zmian parametrów, wynikających z warunków środowiska panującego na prehistorycznej Ziemi.

„Sprawdzamy, w jaki sposób możemy wymieszać zakupione w sklepie chemikalia i połączyć je tak, aby osiągały pewne właściwości, takie jak zdolność do przechowywania informacji lub kopiowania się?” – mówi Yin.

Związki, które połączyli badacze, to cząsteczki zwane aminokwasami, które są molekularnymi elementami składowymi białek wykonującymi większość prac strukturalnych i chemicznych wewnątrz żywych komórek. Istnieje 20 różnych aminokwasów, które łączą się, tworząc niezbędne dla życia białka. Zespół skupił się tylko na dwóch: alaninie i glicynie, które są jednymi z najprostszych przykładów tych molekuł. Do mieszaniny dodano również organiczny związek chemiczny zawierający grupę trifosforanową, która dostarcza energii do przebiegu reakcji pochodzącej z rozpadu wysokoenergetycznych wiązań fosforowych. Uważa się, że cząstka ta występowała w zupie pierwotnej.

Każdą zupę należy ugotować. Tak też postąpili naukowcy. Gotowali mieszaninę związków chemicznych w różnych temperaturach i przy zmiennej kwasowości roztworu. W mieszaninie bez fosforu, związki łączyły się ze sobą tylko w najsurowszych warunkach, wysokiej temperatury i kwasowości. Kiedy jednak dodano grupę trifosforanową, już w rozsądnych temperaturach powstawały krótkie łańcuchy alaniny i glicyny. A najciekawsze jest to, że alanina i glicyna nie łączyły się przypadkowo. Powstawały określone sekwencje w zależności od temperatury i zmian pH roztworu.

Naukowcy spekulują, że wraz ze wzrostem czasu gotowania może pojawić się jeszcze większa złożoność łańcuchów. Reakcje prowadzone w laboratorium trwały tylko 24h. W porównaniu z historią planety to mniej niż mrugnięcie oka. Teraz mają zamiar wzbogacić laboratoryjną zupę o większą ilość składników. Mają nadzieję na stworzenie mieszaniny, w której skomplikowane cząsteczki spontanicznie połączą się z prostych składników i stworzą samonapędzające się reakcje chemiczne, które oddziałują na siebie i nawzajem się odżywiają. Reakcje te mogą zawierać klucze do tworzenia nowych leków lub bardziej efektywnej syntezy istniejących związków.

„To, co pokazaliśmy, to fakt, że jesteś produktem swojego środowiska”- podkreślił Yin.

Źródło: rp.pl
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA