Почему эволюция "выбрала" 20 аминокислот, из которых состоят все белки. Израильское исследование

время публикаци: 06 октября 2025 г., 17:05

последнее обновление: 06 октября 2025 г., 17:05

Ученые из Еврейского университета Иерусалима объяснили, почему жизнь основана на строго определенном наборе из 20 альфа-аминокислот, и только они образуют белки всех современных организмов.

Новое исследование, опубликованное в журнале PNAS, предлагает объяснение одной из главных загадок биологии. Все живые организмы на Земле строят свои белки из одних и тех же 20 аминокислот. В природе существуют сотни различных аминокислот, но жизнь выбрала только эти 20. Почему именно их? Ученые показали, что такой выбор не случаен.

Ученые сосредоточились на том, почему жизнь отдала предпочтение альфа-аминокислотам, а не их бета- или гамма-аналогам. Эти типы аминокислот различаются строением молекулы – альфа-вариант более компактный, бета и гамма имеют более вытянутую структуру. При этом все они, вероятно, были одинаково распространены на древней Земле еще до появления жизни.

Исследователи изучали свойства депсипептидов – упрощенных предшественников белков, которые могли самопроизвольно возникать на Земле еще до возникновения жизни. Команда синтезировала "древние" депсипептиды из широкого спектра различных аминокислот, а затем наблюдала их способность к самосборке в растворе.

Как показали эксперименты, депсипептиды, построенные из альфа-аминокислот, легко формировали стабильные "капли", сохранявшиеся неделями даже после замораживания и оттаивания. Напротив, капли на основе бета-аминокислот, если и формировались, то распадались быстрее и показывали значительно меньшую стабильность.

Это различие, как утверждают исследователи, могло стать решающим фактором в эволюционном выборе. Самосборка является одним из фундаментальных условий жизни. Способность молекул на основе альфа-аминокислот формировать стабильные структуры могла дать им решающее эволюционное преимущество, заложив основу для современных белков.

Ученые предполагают, что при рождении жизни на Земле важную роль сыграла не только химическая активность веществ, но и их способность к самосборке и образованию устойчивых "капель", и альфа-аминокислоты выиграли.