Proteinoider , eller termiska proteiner , är proteinliknande molekyler som bildas av aminosyror. Sidney W. Fox föreslog ursprungligen att de kan ha varit föregångare till de första levande cellerna ( protoceller ). Termen användes även på 1960-talet för att beskriva peptider som är kortare än de tjugo aminosyror som finns i ett hydrolyserat protein, men termen används inte längre.
I ett försök att avslöja mellanstadierna av abiogenes , studerade vetenskapsmannen Sidney W. Fox på 1950- och 1960-talen den spontana bildningen av peptidstrukturer under förhållanden som kan ha funnits tidigt i jordens historia. Han visade att aminosyror spontant kan bilda små kedjor som kallas peptider. I ett av sina experiment lät han aminosyrorna torka ut som om de spreds på en yta på en varm, torr plats under förhållanden före livet. Han fann att efter torkning bildar aminosyrorna långa, ofta tvärbundna, filamentösa mikroskopiska polypeptidkulor, som han kallade "proteinoidmikrosfärer"
Den abiotiska polymerisationen av aminosyror till proteiner genom bildandet av peptidbindningar ansågs ske endast vid temperaturer över 140 ° C. Men biokemisten Sidney Walter Fox och kollegor fann att fosforsyra katalyserar denna reaktion. De kunde bilda proteinliknande kedjor från en blandning av 18 vanliga aminosyror vid 70 °C i närvaro av fosforsyra, och kallade dessa proteinliknande kedjor proteinoider. Fox upptäckte senare naturliga proteinoider som liknade de han skapade i sitt laboratorium i lava och aska från vulkaniska öppningar på Hawaii, och fastställde att de närvarande aminosyrorna polymeriserar på grund av värmen från de frigjorda gaserna och lavan. Sedan dess har andra katalysatorer hittats, en av dem, amidiniumkarbidiimid, [1] är effektiv i utspädda vattenlösningar.
I närvaro av vissa koncentrationer i vattenlösningar bildar proteinoider små mikrosfärer. Detta beror på att vissa av aminosyrorna som ingår i proteinoidkedjorna är mer hydrofoba än andra och därför samlas proteinoiderna som oljedroppar i vatten.
Fox trodde att mikrosfärer kunde tillhandahålla ett cellulärt fack där organiska molekyler kunde koncentreras och skyddas från den yttre miljön i processen av kemisk utveckling. Proteinoidmikrosfärer övervägs för närvarande för användning i läkemedel och tillhandahåller mikroskopiska biologiskt nedbrytbara kapslar för förpackning och leverans av orala läkemedel.
I ett annat experiment, med hjälp av en liknande metod för att skapa lämpliga förhållanden för liv, samlade Fox vulkaniskt material från en askekon på Hawaii. Han fann att temperaturen var över 100 °C (212 °F) endast 4 tum (100 mm) under ytan av slaggkonen, och föreslog att detta kunde vara miljön där livet skapades - molekyler kunde bildas och sedan sköljs bort genom lös vulkanaska ut i havet. Han placerade bitar av lava över aminosyror som härrör från metan, ammoniak och vatten, steriliserade allt material och bakade lava över aminosyror i flera timmar i en glasugn. En brun klibbig substans bildades på ytan, och när lavan svämmades över med steriliserat vatten läckte en tjock brun vätska ut ur den. Det visade sig att aminosyrorna kombinerades för att bilda proteinoider, och proteinoiderna kombinerades för att bilda små sfärer. Fox kallade dessa strukturer "mikrosfärer". Hans protobionter var inte celler, även om de bildade klumpar och kedjor som liknade bakterier.
| Livets ursprung | |
|---|---|
| Begrepp | |
| Hypoteser |
|
| Studie | |