Защо животът не може да съществува без вода
Биолози от Съединени американски щати са стигнали до извода, че неповторимата роля на водата във образуването на живота се дължи на това, че тя е сериозно значима за коагулацията на молекулите на белтъците и придобиването на вярна форма от тях, излиза наяве от публикация, оповестена в изданието PNAS.
„ Дълго време нашите сътрудници се опитваха да схванат по какъв начин водата взаимодейства с белтъците. Този въпрос се явява фундаментален проблем в биологията, който се отнася до това, по какъв начин са устроени белтъците, до каква степен са постоянни, по какъв начин се трансформират и по какъв начин работят. Според нас има учредения да считаме, че водата ръководи флуктуациите на белтъчните молекули на времеви интервали от порядъка на пикосекунда “, споделя Дънпин Чжун от университета на Охайо в Кълъмбъс (САЩ).
Чжун и сътрудниците му се пробвали да открият отговор на „ безконечния “ въпрос на биологията и историята на развиването на живота на Земята – за какво точно водата е станала този „ разтворител “, в който се случват всички реакции в нашия организъм и във всички живи кафези. На този въпрос има голям брой метафизичен отговори, само че учените нямаха съответно пояснение.
Авторите на публикацията са намерили един от вероятните отговори, като следили кат един от най-сложните и значими белтъци в нашите кафези – ДНК полимераза – ремонтира и копира спиралите на генетичния код. Изследователите се интересували не от самия развой по събирането на молекулите на ДНК, а от придвижването на водните молекули към ДНК полимеразата.
Тъй като молекулите на водата и белтъка се движат доста бързо, учените прибягнали до ловкост за наблюдението на тяхното придвижване – да вземем за пример те вградили в полимеразата аминокиселината триптофан, отсъстваща в нея в природата, която светила при облъчване с лазер и „ осветявала “ околната вода.
Подобно светене поражда и гасне доста бързо, което разрешило на екипа на Чжун да следи придвижването на водата и молекулите на белтъка с периодичност 10 трилиона фрагмента в секунда.
Наблюденията открили, че водата играе основна роля в процеса на коагулация на белтъка и задържането му в нужната форма, ограничавайки придвижването на „ опашките “ на ДНК полимеразата в някои направления. Това не разрешава на белтъка да се разпръсне и да одобри нова, неправилна форма, в която функционалностите му да са нарушени. По думите на Чжун молекулите водните молекули образуват самобитни „ мрежи “, които разпределят опашките на белтъците в нужните направления.
Както акцентира биологът, този извод не значи, че водата има някаква „ памет “ или „ конструкция “ – нейното въздействие върху структурата на белтъка се дължи на това, по какъв начин са съединени между тях аминокиселините и по какъв начин взаимодействат между тях и с молекулите на водата. Очевидно това свойство може да е помогнало на живота да се появи в „ супата “ от аминокиселини и други строителни детайли на живота в първичния океан преди 3,5-3,8 милиарда години.
