Пептиды способны не только выживать, но и складываться в биологически полезные формы в облаках серной кислоты, окутывающих Венеру, — к такому выводу пришли исследователи из MIT. Օткрытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о том, где во Вселенной может зародиться жизнь.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что короткие цепочки аминокислот сохраняли стабильность на протяжении нескольких недель в растворах почти чистой серной кислоты и принимали трёхмерные структуры, известные как омега-петли, — формации, которые иногда встречаются в природных белках на Земле.
Строительные блоки, выдержавшие испытание
Облачный слой Венеры, простирающийся на высоте от 50 до 65 километров над раскаленной поверхностью планеты, отличается достаточно умеренными температурами, чтобы теоретически допускать существование жизни. Однако облака состоят примерно на 98% из серной кислоты — вещества, способного растворять металлы и смертоносного для всех известных земных организмов.
Исследование, опирается на серию работ MIT, начатых в 2020 году и последовательно проверявших, способны ли биологические молекулы выдержать подобные условия. В ходе предыдущих экспериментов было показано, что основания нуклеиновых кислот, липиды и аминокислоты сохраняют свою структуру в концентрированной серной кислоте. Новая статья распространяет эти результаты на пептиды — более сложные структуры, играющие ключевую роль в биологических процессах.
Вопреки интуиции, устойчивость пептидов может объясняться почти полным отсутствием воды при 98-процентной концентрации кислоты. Гидролиз — реакция, которая в кислой среде обычно разрушает пептидные связи, — требует молекул воды, которых в столь концентрированных растворах крайне мало.
«Без воды кислота, которую вы сочли бы агрессивным растворителем, внезапно оказывается не такой страшной, как можно было бы подумать», — отметила соавтор исследования Мэй Хун.
Неожиданные структуры
С помощью ядерно-магнитного резонансного спектрометра мощностью 800 мегагерц команда обнаружила, что молекулы серной кислоты выступают в роли строительных лесов: они проникают в центр петель пептидов и удерживают их в омега-петельных конформациях, которые в воде в норме не образуются. Считается, что подобные структуры участвуют в сворачивании белков и молекулярном распознавании в земной биологии.
Адриан Бакс, руководитель отдела биофизического ЯМР Национальных институтов здоровья, назвал полученные результаты «важными и неожиданными», отметив, что они открывают перспективу существования свернутых белковых структур в средах, радикально отличающихся от земных.
Расширение поиска
Эти открытия приходятся на период, когда частные миссии к Венере набирают обороты. Сигер, руководящая миссиями «Утренняя звезда» к Венере, отметила, что данная работа должна побудить к более широкому взгляду на обитаемость в рамках поиска экзопланет.
В ходе дальнейших исследований будет изучено, способна ли двухцепочечная пептидо-нуклеиновая кислота — синтетический аналог ДНК — воспроизводить структуру ДНК в подобных условиях. «Мы ищем экзопланеты, которые могли бы стать настоящим двойником Земли, но что если все они окажутся Венерами?» — сказала соавтор исследования Сара Сигер. — «Наши открытия определённо открывают целый спектр новых возможностей».
Следите за NEWS.am Tech на Facebook и Twitter