Пептиды выдерживают агрессивную кислоту — и на Венере теоретически может существовать жизнь

Поверхность Венеры представляет собой настоящий ад с испепеляющей температурой и чудовищным давлением. Тем не менее гораздо выше, в атмосфере планеты, температура и давление становятся значительно более умеренными. Поэтому учёные уже множество десятилетий задаются вопросом, не может ли какая‑либо форма жизни существовать в облаках Венеры.

Международная группа исследователей при участии учёных из Массачусетского технологического института (MIT) получила новые данные в пользу того, что химические условия венерианских облаков не обязательно делают сложные биологические молекулы невозможными. Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Учёные исследовали три коротких пептида, то есть цепочки из аминокислот длиной от семи до тринадцати звеньев. Их поместили в раствор, содержащий 98 процентов серной кислоты, и изучали с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Все три пептида оставались стабильными в течение нескольких недель. Более того, вместо случайных конфигураций они принимали определённые трёхмерные структуры, так называемые омега‑петли. Один из исследованных пептидов, HHQ, в воде образует плоские бета‑структуры, но в концентрированной серной кислоте приобретал совершенно другую форму.

Устойчивость пептидов исследователи связывают в том числе с чрезвычайно малым количеством воды в 98-процентной серной кислоте. В водной кислой среде пептидные связи могут разрушаться в результате гидролиза, для которого необходима вода. В почти безводной концентрированной серной кислоте этот механизм подавляется. При этом предыдущие исследования показывают, что устойчивы в таких условиях далеко не все пептиды.

Способность пептидов принимать определённую трёхмерную форму особенно важна. Функции белков и пептидов во многом зависят от их структуры: она позволяет молекулам распознавать другие вещества, связываться с ними и в некоторых случаях ускорять химические реакции. Тем не менее исследователи пока не показали, что изученные пептиды действительно выполняют какую‑либо биологическую функцию в серной кислоте.

Облака Венеры состоят из капель концентрированной серной кислоты, а на высотах примерно 48–60 километров температура и давление значительно ближе к земным, чем на поверхности планеты. Возможность существования жизни в этой области обсуждают уже несколько десятилетий.

Новое исследование не доказывает, что в облаках Венеры существует или когда‑либо существовала жизнь. Оно демонстрирует более ограниченную, но важную вещь: некоторые сложные органические молекулы способны сохраняться и образовывать упорядоченные структуры даже в чрезвычайно концентрированной серной кислоте. Это означает, что такую среду нельзя автоматически исключать из числа возможных растворителей для необычной, не похожей на земную биохимии.