Представители Национального исследовательского университета ИТМО, а также их коллеги из других стран смоделировали химический механизм формирования молекул-коацерватов, которые частично объясняют образование первых одноклеточных организмов на Земле.
Как пишет Chem, наука давно задается вопросом, как белковые молекулы собрались в первые организмы. По предположениям ученых, белки образовывали комплексы, на границе которых выстраивались липидные молекулы — прообраз клеточной мембраны. Такие комплексы называются коацерватами.
Авторы новой работы частично подтвердили эту теорию. Они создали и описали при помощи вычислительных методов химическую систему, которая приводит к «самосборке» коацерватов. Процесс появления этих структур схож с поведением живого организма.
Исследователи заявили, что система включает целый каскад биохимических реакций: автокатализ, фазовое разделение, появление капель масла в воде и коацервацию.
«Представьте некий химический «суп»: в бульон помещаются молекулы разных веществ, они взаимодействуют, в результате чего образуется новая молекула. Она начинает размножаться, контактировать с другими частицами, а также инициировать создание коацерватов», — сообщили ученые, добавив, что, когда создаются комплексы, реакция продолжается уже внутри, а не в бульоне, что воздействует на скорость получения итоговых структур.
Для описания всех реакций исследователи использовали способ компьютерного моделирования, который позволяет отследить, что происходит с молекулами на каждом этапе. По их словам, у них получилось воспроизвести механизм формирования и поведения коацерватов.
