Frühe Erde: Evolution in der abiotischen Welt
Chemiker zeigen, dass Organokatalysatoren eine Evolution durchlaufen und bei der Entstehung des Lebens eine wichtige Rolle gespielt haben könnten
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„Als wir die Bildung von Aminosäuren und Nebenprodukten unter präbiotischen Bedingungen untersuchten, haben wir entdeckt, dass auch Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren in beachtlichen Mengen entstehen“, erzählt Trapp. Diese Katalysatoren bilden eine Gruppe zyklischer Verbindungen, die sich aus verschiedenen Komponenten zusammensetzen und sich durch reversible Prozesse kontinuierlich umwandeln können. Katalysatoren setzen Reaktionen in Gang oder erleichtern sie. Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren sind photochemisch aktiv und könnten auf der frühen Erde eine wichtige Rolle gespielt haben, da sie essenzielle Reaktionen wie etwa die Phosphorylierung katalysieren und Aminosäurevorläufer aufbauen können.
„Mit unseren Experimenten konnten wir beweisen, dass diese Katalysatoren tatsächlich eine Evolution auf molekularer Ebene durchlaufen können“, sagt Trapp. „Sie können überraschenderweise die Bausteine verändern, aus denen sie zusammengesetzt sind. Zudem können sie diese veränderten Bausteine ein- und ausbauen und damit eine echte Mutation durchlaufen.“ Die Katalysatoren passen sich an ihre Umgebung an, d.h. bei unterschiedlichen Bedingungen werden verschiedene Spezies mit unterschiedlichen katalytischen Eigenschaften gebildet – sie ermöglichen damit gleich mehrere Reaktionspfade für die Umwandlung von abiotischer Materie in funktionelle Biomoleküle. Damit könnten diese Organokatalysatoren nach Ansicht der Autoren auf der frühen Erde tatsächlich eine wichtige Rolle gespielt haben, indem sie die Entwicklung zu unserem heutigen Biosystem unterstützten und katalysierten.
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