Ni Pesach Benson • Setyembre 30, 2025
Jerusalem, 30 Setyembre, 2025 (TPS-IL) — Sa loob ng mga dekada, nagtataka ang mga siyentipiko kung bakit sa 20 amino acids lamang na-settle ang buhay kahit marami pang iba’t ibang uri ang available noong unang panahon sa Earth. Ayon sa isang pag-aaral mula sa Israel na inilabas noong Lunes, hindi ito basta-basta: ang katatagan ng molekular na mga asamblea ang malamang na nagbigay ng “alpha amino acids” ng isang evolutionary edge, nagbibigay ng isang testable na dahilan para sa isang matagal nang tanong sa origins-of-life research.
Ang pag-aaral, na pinangunahan ni Dr. Moran Frenkel-Pinter ng Hebrew University ng Jerusalem, ay nagpapahiwatig na ang sagot ay hindi lamang sa kemistriya kundi sa katatagan ng mga maagang molekular na asamblea, nagbibigay ng bagong pananaw sa kung paano pinili ng buhay ang mga bloke ng pagtatayo nito.
Si Frenkel-Pinter at ang kanyang koponan, kasama si Ms. Sarah Fisher at Mr. Yishi Ezerzer, ay nag-aral ng depsipeptides — simpleng, peptide-like na mga molekula na iniisip na natural na nabuo sa unang panahon sa Earth. Sa kaibahan ng modernong peptides, ang depsipeptides ay naglalaman ng isang halo ng ester at amide bonds, na ginagawang mas madali ang kanilang pagbuo sa ilalim ng prebiotic conditions ngunit mas hindi katatag sa paglipas ng panahon. Nais malaman ng mga mananaliksik kung bakit pinaboran ang alpha amino acids kaysa sa iba pang maraming prebiotic options tulad ng beta o gamma amino acids.
Upang malaman ito, isinintesis ng koponan ang depsipeptides gamit ang iba’t ibang hydroxy at amino acids at pinanood kung paano sila nag-assemble. Ang mga resulta ay kahanga-hanga. Ang mga depsipeptides na binuo mula sa alpha amino acids ay nagbuo ng mga asamblea na parang patak-patak na nananatiling matatag sa loob ng mga linggo, kahit matapos ang paulit-ulit na pagyelo at pagbawi. Ang mga beta-based assemblies, sa kaibahan, ay mas hindi katatag at kadalasang naghiwalay sa solusyon.
“Ang self-assembly ay isa sa mga pinakapundamental na kinakailangan ng buhay,” sabi ni Dr. Frenkel-Pinter. “Ang aming mga natuklasan ay nagpapahiwatig na ang superior na kakayahan ng alpha-based proto-peptides na magbuo ng matatag na compartments ay maaaring nagbigay sa kanila ng isang mahalagang evolutionary edge, naglalagay ng entablado para sa mga protein backbones na ating nakikita sa biyolohiya ngayon.”
Para sa mga mag-aaral na mananaliksik, ang pagtuklas ay hindi lamang isang siyentipikong tagumpay kundi pati na rin personal na milestone. “Ang tanong kung bakit hinirang ng ebolusyon ang isang partikular na set ng amino acids ay nanatiling isang misteryo sa napakatagal na panahon,” sabi ni Yishi Ezerzer, isang mag-aaral ng master’s na kasama sa proyekto. “Kahit ang pagtahak sa isang hakbang patungo sa pagtugon sa tanong na ito na matagal nang hindi nasasagot ay kahanga-hanga, at ito ay isang pribilehiyo na makatulong sa pagtuklas na ito.”
Binigyang-diin ni Sarah Fisher ang mas malawakang kahalagahan ng mga natuklasan. “Pinapakita namin dito, para sa unang pagkakataon, ang kakayahan ng depsipeptides na mag-assemble, katulad ng modernong peptides. Bagaman ang mga natuklasan na ito ay isang breakthrough sa chemical evolution, maaari rin itong magbigay-impormasyon sa mga larangan tulad ng pharmaceuticals, kung saan ang pagdidisenyo ng mga stable na peptide structures ay mahalaga,” sabi niya.
Sa pamamagitan ng direktang paghahambing ng alpha at beta proto-peptide backbones, inirerekomenda ng pag-aaral ang isang assembly-driven model para sa mga pinagmulan ng buhay. Ipinapahiwatig nito na ang pagpili ng alpha amino acids ay hindi lamang tungkol sa kemikal na availability, kundi ng functional advantage: ang mga molekula na maaaring magbuo ng matagalang, compartment-like na mga istraktura ay mas malamang na mabuhay at mag-evolve.
Sa labas ng tanong ng origins-of-life, ang pag-unawa sa mga prinsipyong molekular na ito ay maaaring gabayan ang modernong synthetic biology, drug design, at nanoteknolohiya.
Ang pag-aaral ay inilathala sa peer-reviewed journal Proceedings of the National Academy of Sciences.