Shutterstock
Środowisko

Konrad Bloch miał rację co do przodków cholesterolu i jego pobratymców

Udało się potwierdzić tezę, że związki, które dziś są jedynie półproduktami szlaków biochemicznych, kiedyś pełniły kluczowe funkcje. I nie tylko tę.

Sterole to związki o charakterystycznym, przypominającym wycinek plastra miodu, schemacie cząsteczki. Najbardziej znanymi przedstawicielami tej grupy są ergosterol i cholesterol. Ze względu na złą sławę tego ostatniego, sterole bywają kojarzone negatywnie. Są jednak niezbędne do prawidłowego funkcjonowania eukariotycznych (czyli posiadających jądro) komórek: zapewniają ich błonom elastyczność i pełnią wiele innych ważnych funkcji.

Proces wytwarzania steroli w komórkach eukariontów prowadzi przez kilka półproduktów – np. oksydoskwalen, lanosterol. Są to związki podobne do substancji końcowej, ale niemające jeszcze jej właściwości. Można je porównać do chemicznych stelaży, na których dobudowywane są kolejne elementy.

Trzy dekady temu noblista Konrad Bloch przewidywał, że te steroidowe półprodukty nie zawsze były tylko drogą do celu, a bywały celem samym w sobie. Uważał, że jakieś 2 mld lat temu, gdy Ziemię zasiedlały organizmy jednokomórkowe, świat nie znał jeszcze współczesnych steroli, ale znał ich poprzedników – tzw. protosteroidy, np. wspomniane skwaleny. Biochemik twierdził jednocześnie, że ludzkości nigdy nie uda się znaleźć bezpośrednich dowodów, które potwierdziłyby jego tezę. Związki te nie miały wg niego szansy przetrwać miliardów lat w rozpoznawalnej postaci. Dzięki najnowszej publikacji z „Nature” wiadomo już, że Bloch zarazem miał rację, jak i się mylił.

Wbrew jego przekonaniu badacze znaleźli i zidentyfikowali wiele protosteroidów, które zostały wytworzone przez organizmy jednokomórkowe nawet 1,6 mld lat temu. Posłużyli się w tym celu bardzo precyzyjną i spektakularnie pomysłową metodyką.

Najpierw przeprowadzili współczesne półprodukty steroidowe przez proces symulujący fosylizację (skamienianie). W ten sposób dowiedzieli się, czego w ogóle mają szukać w skałach, jeśli chcą potwierdzić hipotezę Blocha. Otrzymawszy „rysopis” protosteroidów, zabrali się za ich wykrywanie. I udało im się. Okazało się, że rzeczywiście: pierwsze organizmy komórkowe korzystały ze związków, które dziś uważamy za półprodukty i dopiero w miarę, jak warunki na Ziemi się zmieniały (wzrost zawartości tlenu, spadki i wzrosty temperatury itp.), rozwijały ich budowę i komplikowały procesy metaboliczne, które prowadzą do ich wytwarzania.

Te doniesienia rzucają nowe światło na nasze rozumienie ewolucji procesów biochemicznych, leżących u podstaw funkcjonowania całego współczesnego życia na Ziemi.