“Para ilmuwan percaya bahwa antara 3,5 dan 3,8 miliar tahun yang lalu ada titik kritis, sesuatu yang memulai perubahan dari kimia prebiotik—molekul sebelum kehidupan—menjadi sistem biologis yang hidup,” kata Nanda.
"Kami percaya perubahan itu dipicu oleh beberapa protein prekursor kecil yang melakukan langkah kunci dalam reaksi metabolisme kuno. Dan kami pikir kami telah menemukan salah satu dari 'peptida perintis' ini," tambahnya.
Para ilmuwan yang melakukan penelitian adalah bagian dari tim yang dipimpin oleh Rutgers yang disebut Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), yang merupakan bagian dari program Astrobiologi di NASA.
Para peneliti berusaha untuk memahami bagaimana protein berevolusi menjadi katalis utama kehidupan di Bumi.
Saat menjelajahi alam semesta dengan teleskop dan probe untuk mencari tanda-tanda kehidupan di masa lalu, sekarang, atau yang baru muncul, ilmuwan NASA mencari "tanda biologis" tertentu yang dikenal sebagai pertanda kehidupan.
Baca Juga: Akankah Kecerdasan Buatan Membantu Kita Menemukan Kehidupan Alien?
Baca Juga: Mendeteksi Tanda Kehidupan di Planet Lain dengan Perangkat Laser Kecil
Baca Juga: Apakah Lempeng Tektonik Terjadi Saat Kehidupan Awal Terbentuk di Bumi?
“Peptida seperti nickelback bisa menjadi biosignature terbaru yang digunakan oleh NASA untuk mendeteksi planet yang hampir menghasilkan kehidupan,” ujar Nanda.
Bahan kimia pemicu asli, menurut para peneliti, harus cukup sederhana untuk dapat berkumpul secara spontan dalam sup prebiotik. Namun itu harus cukup aktif secara kimia untuk memiliki potensi mengambil energi dari lingkungan untuk mendorong proses biokimia.
Untuk melakukannya, para peneliti mengadopsi pendekatan "reduksionis": Mereka mulai dengan memeriksa protein kontemporer yang diketahui terkait dengan proses metabolisme. Mengetahui protein terlalu kompleks untuk muncul sejak awal, mereka mengupasnya hingga ke struktur dasarnya.
Para peneliti melakukan eksperimen untuk mengidentifikasi bahan kimia yang dapat memulai kehidupan di Bumi. Mereka menemukan bahwa peptida yang disebut Nickelback, terdiri dari 13 asam amino dan mengikat dua ion nikel, adalah kandidat terbaik.
Nikel, menurut mereka, adalah logam yang melimpah di lautan awal. Ketika terikat pada peptida, atom nikel menjadi katalis kuat, menarik proton dan elektron tambahan dan menghasilkan gas hidrogen. Hidrogen, para peneliti beralasan, juga lebih melimpah di Bumi purba dan akan menjadi sumber energi penting untuk menggerakkan metabolisme.
“Ini penting karena, sementara ada banyak teori tentang asal usul kehidupan, tetapi sangat sedikit tes laboratorium yang sebenarnya dari ide-ide ini,” kata Nanda. "Pekerjaan ini menunjukkan bahwa, tidak hanya enzim metabolisme protein sederhana yang mungkin, tetapi juga sangat stabil dan sangat aktif—menjadikannya titik awal yang masuk akal untuk kehidupan."
Penemuan ini penting karena memberikan teori yang telah teruji di laboratorium tentang asal usul kehidupan dan menunjukkan bahwa enzim metabolisme protein sederhana bisa menjadi titik awal kehidupan.