地球上の生命がどのようにして最初に出現したかという問題は、人間が太古の昔から自分自身に尋ねてきた問題です。科学者たちはそれがいつ起こったのかについて比較的自信を持っていますが、なぜ起こったのかについての明確な答えはありません。生命の化学的構成要素であるアミノ酸は、およそ40億年前にどのようにして最初のタンパク質分子を作り出したのでしょうか。
その質問はまだ答えられていませんが、科学者たちはそれを絞り込むのに役立つ可能性のある新しい発見をしています。たとえば、ジョージア工科大学の化学進化センター（CCT）の研究チームは最近、タンパク質分子の最も初期の前任者の一部が自然に連鎖して鎖を形成した可能性があることを示す研究を実施しました。
この研究は最近、 全米科学アカデミーの議事録。この研究は、ジョージア工科大学のモランフレンケルピンター博士が主導し、NASAおよび全米科学財団（NSF）が支援するCCTの複数の研究者と、ルークレマン博士の助手、および化学の助教授非営利の医学研究機関であるスクリップスリサーチ。
何十年もの間、科学者たちは最初のアミノ酸がどのようにしてタンパク質分子を形成するかについての理論を持っていました。残念ながら、これらの理論を検証するすべての試みはこれまでのところ失敗しています。レマン博士が説明したように：
「化学がどのように複雑な生活につながったかは、人類が悩んだ最も魅力的な質問の1つです。タンパク質の起源については多くの理論がありますが、これらのアイデアに対する実験室のサポートはそれほど多くありません。」
彼らの研究のために、研究チームは少数のアミノ酸（リジン、アルギニン、ヒスチジン）を3つの非生物学的競合アミノ酸と一緒に配置する実験を行いました。その後、酸は、ハーディーンイオン（約40億年前）の間に地球上に存在していたと考えられている条件と同様の条件にさらされました。
これは、選択されたアミノ酸を、アミノ酸反応を促進することが知られており、プレバイオティクスの地球では一般的だったヒドロキシ酸を含む水に入れることで構成されていました。次に混合物を85℃に加熱した。 °C（185 °F）、これは反応プロセスをスピードアップし、水を蒸発させました。次に、結果として生じる化学反応を調べた。
驚いたことに、生物学的アミノ酸は自発的に、α-アミン基を介して一緒にリンクされたきちんとしたセグメントに形成されました。これらのグループは、窒素と水素でできており、非常に反応性の高いグループです。ただし、これらはアミノ酸のコアの一部でもあり、コアから伸びる側鎖を形成する他のアミン（この実験で使用されたもの）は反応性が高いことがよくあります。フレンケルピンターは言った：
「この化学はタンパク質に見られるα-アミン結合を支持していることに驚いたが、化学原理により非タンパク質結合が支持されると信じられたかもしれない。非タンパク質よりもタンパク質様の結合が優先されるのは、約7対1でした。」
別の驚きは、生物学的アミノ酸が反応性の点で非生物学的アミノ酸を打ち負かしたという事実でした。今日のタンパク質には見られない後者の酸は、生物学的酸と同じかそれ以上に化学反応する可能性がありました。さらに、チームは、これらの酸を含めることで、生物学的なものにお金をかけ、さらには
ただし、反応の結果、今日の実際のタンパク質により近いペプチド（2つ以上のアミノ酸のビルディングブロックがリンクされた）が形成されました。特に、研究者達は非生物学的アミノ酸がリジンとして知られている生物学的アミノ酸を打ち負かし、リジンが確実に鎖を形成することができないだろうと考えました。
どちらの場合も、それらは間違っていて、代わりに、リジンが主にチェーンに移動し、それが今日のタンパク質で起こることと同じようになっていることがわかりました。このことから、チームは、生命体がタンパク質を作る方法を見つける前に、生命システムに役立つプレハブのアミノ酸鎖が進化したと仮定しました。
彼らの実験が生物学的アミノ酸が非生物学的アミノ酸よりも好ましいことを示したという事実は、なぜ20アミノ酸だけが生命の形成に入ったのかについての新しい洞察を提供するかもしれません。科学者たちは、ハーディーンイオンの間に地球上に500以上の自然に存在する酸が存在したと信じています。ジョージア工科大学の生化学教授であるローレン・ウィリアムズが説明するように
「私たちの考えは、そこに存在し、そのサブセットを選択した多くのビルディングブロックから人生が始まったということですが、純粋な化学に基づいてどれだけ選択されたか、またはどれだけの生物学的プロセスが選択を行ったかはわかりません。この研究を見ると、今日の生物学は、これらの初期のプレバイオティクス化学反応を、私たちが思っていた以上に反映しているようです。」
「プレバイオティクスの地球では、はるかに大きなアミノ酸のセットがあったでしょう。これらの20アミノ酸に何か特別なものはありますか、それともこれらは進化によって瞬間的に凍っただけですか？」つまり、この実験は、タンパク質で使用される種類のアミノ酸は、より効率的に反応し、非効率的な副反応がほとんどないため、互いに結合する可能性が高いことを示唆しています。
つまり、この実験は、タンパク質で使用される種類のアミノ酸は、より効率的に反応し、非効率的な副反応がほとんどないため、互いに結合する可能性が高いことを示唆しています。また、CCTの研究者が持っているものである、ほとんどの生物学的ポリマーがウェットサイクルとドライサイクルで形成されるという理論にさらなる信頼性を与えます
この理論は、最初のタンパク質が雨にさらされたダートフラットまたは日焼けした湖岸の岩に発生したと述べていますが、生命のビルディングブロックがまれな激変イベントに依存するという従来の物語とは異なり、出現するために。はるかに簡単なプロセスである可能性が高いことを示すことにより、この研究は、この古くからの謎を解き明かすことに一歩近づくことができます。
また、地球を超えた生命の探索にも影響を与える可能性があります。生命のビルディングブロックが自然に反応し、互いに引き付けられる場合、同様の化学反応が宇宙の他の場所で起こった確率を高める可能性があります。
