과학자들, 생명의 기원에 대한 '나노자임 가설' 제안: 작은 돌들이 뭘 하고 있었겠어?

과학계의 가장 큰 난제 중 하나인 생명이 화학 수프에서 어떻게 기어 나왔는지에 대한 질문에 새로운 주인공 후보가 등장했다: 광물 나노자임. 선전 대학의 진용동 교수는 '나노자임 가설'을 제안하며, 원시 자연 광물 나노자임(MN-자임)이 나중에 유기 하이브리드 나노자임과 합류하여 불활성 가스를 생명체로 바꾼 무명의 영웅이었다고 주장한다.

가설에 따르면, 원시 지구 조건에서 MN-자임은 '무기 광합성'이라는 과정을 통해 선사 시대 가스를 복잡한 분자로 전환했다. 식물이 햇빛으로 할 수 있다면, 돌은 용암과 번개로 못 할 이유가 없지 않은가?

이 미세한 광물 입자들은 촉매 작용, 표면 결합, 자외선 차단, 광선택, 에너지 흐름 관리 등 여러 작업을 수행했다고 한다. 본질적으로 그들은 빛, 열, 전기를 사용하여 생명의 분자 기계를 구축한 원시 화학의 스위스 아미 나이프였다.

이론에 따르면, 지구 자체는 수십억 년 동안 자연의 '올인원' 화학 실험실 역할을 했다. 화산과 온천 근처의 압력 및 온도 구배는 초기 MN-자임(금속, 금속 산화물, 황화물 나노입자 포함)을 생성했을 수 있으며, 이는 과학자들이 현재 실험실에서 재미와 이익을 위해 합성하는 것과 같은 종류다.

이 이야기에서 특히 화려한 카메오는 단분자 보호 금 나노입자(AuNP)에 돌아가며, 저자는 이를 'Au 세계'라고 부른다. 금 나노입자는 일반적으로 인공 실험실 생성물로 간주되지만, 진 교수는 이것이 자연적으로 형성되어 티올이나 아민 같은 유기 코팅으로 안정화되어 원시 파티에 합류했을 수 있다고 주장한다.

수천 테라그램의 광물 나노입자가 매년 지구 생태계를 순환하며, 많은 것들이 효소 유사 활성을 가지고 있다. 최근 연구는 또한 이들이 하전된 물 미세 방울이나 자외선 조사 하에서 풍화 광물로부터 자연적으로 형성될 수 있음을 보여준다. 자연 자체의 나노입자 공장이다.

가설은 또한 물 역설, 지구 표면의 미세-나노 구조의 역할, 생체 분자의 키랄 기원과 같은 오랜 난제를 다룬다. 궁극적으로, 이는 화려한 RNA나 대사 우선 시나리오가 아닌 작은 돌이 생명의 원래 건축가였다고 제안함으로써 경쟁하는 생명 기원 이론들을 조화시키는 것을 목표로 한다.

보아하니, 생명은 원시 수프에서 나온 것이 아니라 원시 나노입자 슬러리에서 나왔으며, 약간의 화산 열과 번개의 도움을 받았다.