Raná Země byla horká, bombardovaly ji asteroidy, impaktní krátery se zalévaly vodou obsahující celou řadu organických látek. Jak vědci prokázali v předchozích studiích, díky účinkům ultrafialového záření vznikají z kovů z asteroidů kvantové tečky. Nyní zkoumali jejich vliv na chemii vzniku života.
V laboratoři vědci zahřívali roztok formamidu, jenž obsahoval syntetizované kvantové tečky na 180˚ C a zároveň na roztok působili UV zářením. Pomocí hmotnostní spektrometrie a kapilární elektroforézy prokázali, že výrazně stoupla výtěžnost nukleových bází. Prokázalo se, že kvantové tečky fungují jako katalyzátor pozvolného vzniku základních bází nukleových kyselin, a tudíž složitějších prebiotických látek. „Na základě těchto pokusů jsme formulovali novou teorii vzniku života založeného na kvantových tečkách vyskytujících se v horkých impaktních kráterech,“ říká Lukáš Nejdl, spoluautor studie z Mendelovy univerzity v Brně.
Kvantové tečky s vlastnostmi enzymů
Ve druhé části studie se vědci zabývali vlastnostmi a chováním kvantových teček. Kvantové tečky jsou ohraničené oblasti polovodiče o průměru kolem 2–10 nm (1nm, nanometr, je jedna miliardtina metru), jež jsou schopny v důsledku nižší energie ve srovnání s energií vodivostního pásu okolního polovodiče vázat elektrony. Jsou to neobvyklé materiály – jejich malé rozměry jim propůjčují kvantové vlastnosti zcela odlišné od látek, ze kterých jsou tvořeny.
Ve studii vědci představili experimentální výsledky, které prokázaly, že kvantové tečky mají také vlastnosti enzymů. Chování kvantových teček napodobuje metabolické dráhy, aniž by k tomu byl potřeba biochemicky složitý a na evoluci velmi náročný enzymový aparát.
„Podle naší teorie nevznikají nukleové báze jen během několika vteřin účinky impaktního plazmatu, ale celý děj pokračuje v horkých impaktních kráterech,“ dodává spoluautor studie Martin Ferus z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. V návaznosti na tento výzkum tým publikoval i další ucelenou studii v časopise Frontiers, ve které detailně popisuje související chemii vzniku prebiotických látek v impaktních kráterech rané Země a Marsu.
Zdroj: Akademie věd České republiky
Kontakt pro bližší informace: Ing. Lukáš Nejdl, Ph.D., e-mail: lukas.nejdl@mendelu.cz, tel.: +420 601 323 766, Ústav chemie a biochemie AF MENDELU
Více aktualit
-
Sedm zaměstnanců a studentů Mendelovy univerzity v Brně dnes obdrželo Ceny rektora MENDELU za mimořádné výsledky své práce. Za Agronomickou fakultu převzala ocenění Zuzana Bytešníková, která dosahuje mimořádných tvůrčích výsledků. Se svou skupinou…21. 9. 2023
-
Experti z MENDELU hodnotili kvalitu nově vyšlechtěných druhů třapatkovek
Třapatkovky (Echinacea) jsou okrasné rostliny známé pro své léčivé účinky. Využívali je už domorodí obyvatelé Severní Ameriky, dnes se doporučují především na podporu imunity. Šlechtění těchto nenáročných trvalek se posledních dvanáct let věnují…7. 9. 2023 -
Z MENDELU na Max Planckův institut. Absolvent AF bude zkoumat hlubokomořskou…
Na prestižním Max Planckově institutu v Německu bude od října studovat absolvent Agronomické fakulty MENDELU Lukáš Mikša. Bakalářský program Molekulární biologie a biotechnologie mu dle vlastních slov dal základ, který může uplatnit ve všech…5. 9. 2023 -
Studentka MENDELU získala cenu Selgen za výzkum reakce ozimých pšenic na sucho
Na aktuální potřeby zemědělců v souvislosti se změnou klimatu a častějším výskytem sucha zareagovala ve svém výzkumu studentka MENDELU Nicole Frantová. V rámci disertační práce se úspěšná doktorandka zaměřila na testování reakcí různých odrůd…31. 8. 2023 -
Nejvíce projektů do programu na podporu aplikovaného výzkumu ZEMĚ II podali na…
Bioekonomika, smart zemědělství a globální změny v biosféře jsou hlavními oblastmi, na které se zaměří mezi lety 2024 a 2032 Program na podporu aplikovaného výzkumu Ministerstva zemědělství ZEMĚ II. Do letos vyhlášené, 1. veřejné soutěže ve výzkumu…29. 8. 2023 -
Digital Water Lab: na nové formě výuky budoucnosti spolupracují dvě fakulty…
Na Ústavu aplikované a krajinné ekologie vzniká digitální vodní laboratoř, která bude součástí sítě center využívajících smíšenou realitu pro výuku budoucích expertů ve vodním hospodářství. Digitalizace dat z vodního hospodářství, respektive jejich…24. 8. 2023 -
Mezinárodní tým vědců v čele s MENDELU vyvíjí ekologické přípravky na ochranu…
Ochránit rostliny před nepříznivými klimatickými podmínkami by mohly nové přírodní produkty, na jejichž vývoji aktuálně pracuje mezinárodní tým vědců ze sedmi zemí napříč Evropou, Afrikou a Jižní Amerikou. Projekt CropPrime koordinují odborníci z…3. 8. 2023 -
Zaniklé obce Moravy a Slezska připomenou dvě nové naučné stezky
Vědci zmapovali více než sto sídel, která na Moravě a ve Slezsku zanikla po druhé světové válce a v následujících letech. U Velkých Losin a v Březové nad Svitavou teď vznikají naučné stezky, které se v průběhu prázdnin otevřou turistům a zaniklá…11. 7. 2023 -
MENDELU v Mongolsku pomáhá se zaváděním českého systému turistického značení
Mongolsko bude používat český systém značení turistických tras. Sdružení mongolských turistů (MWA) podepsalo smlouvu s Klubem českých turistů v Bogd Khan Mountain, jednom z nejstarších chráněných území na světě. Až k němu sahá rozrůstající se…3. 7. 2023 -
Vědci vyvíjí nová hnojiva pro období sucha, rostlinám by měla řízeně dodávat…
Překonat stres vyvolaný suchem by rostlinám mohla pomoci nová hnojiva, která vyvíjí vědci z Mendelovy univerzity v Brně ve spolupráci s komerčním partnerem. Přípravky založené na přírodní bázi by měly plodinám řízeně dodávat živiny…27. 6. 2023