Kemanusiaan memiliki banyak pencapaian ilmiah. Manusia telah berjalan di bulan, menjelajahi sudut paling gelap di laut dalam, dan mencapai kemajuan medis yang luar biasa sepanjang sejarah. Kita tidak lagi membiarkan gen menentukan diri kita, kita sudah lama memanipulasi materi genetik.

Namun di samping semua kemajuan luar biasa ini, terdapat pertanyaan-pertanyaan yang masih belum dapat kami jawab secara memuaskan. Salah satunya adalah pertanyaan paling mendasar: Bagaimana asal mula kehidupan di bumi ini? Sebuah misteri yang belum bisa dipecahkan oleh para ilmuwan. Terlepas dari apa yang telah dipelajari para peneliti dari catatan fosil dan sejarah geologi, masih belum jelas bagaimana kehidupan organik bisa muncul dari unsur-unsur anorganik miliaran tahun yang lalu – sebuah proses yang disebut abiogenesis.

Bagaimana enzim pertama kali diciptakan?

Mungkin salah satu aspek tersulit dari teka-teki ini berkaitan dengan peptida dan enzim, yang mewakili semacam masalah ayam dan telur. Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti di University College London (UCL) baru-baru ini melakukan penelitian yang menunjukkan bahwa peptida dapat terbentuk dalam kondisi yang mirip dengan bumi purba. Para ilmuwan yakin mereka telah menemukan bukti yang hilang tentang asal usul kehidupan di Bumi. Studi tim baru-baru ini muncul di jurnal “Bumi”.

Jadi satu Penyataan dari UCL, Pierre Canavelli, yang memimpin penelitian, menjelaskan kesulitan penelitian ini: “Peptida adalah rantai asam amino dan merupakan komponen yang sangat penting bagi semua kehidupan di bumi. Mereka membentuk struktur protein yang bertindak sebagai katalis untuk proses biologis, tetapi mereka sendiri memerlukan enzim untuk mengontrol pembentukan asam amino. Jadi kita punya masalah klasik ayam dan telur – bagaimana enzim pertama kali muncul?”

Penelitian yang tak terhitung jumlahnya telah menyelidiki bagaimana peptida pertama kali terbentuk dan memungkinkan adanya kehidupan. Namun, semua penelitian sebelumnya berfokus pada asam amino dan bukan pada reaktivitas prekursor kimianya, yang disebut aminonitril.

Aminonitriles dapat menghasilkan ikatan peptida sendiri

Meskipun aminonitril bergantung pada kondisi ekstrem untuk membentuk asam amino (biasanya sangat asam atau basa), asam amino memerlukan energi untuk membentuk peptida. Namun, para peneliti menemukan cara untuk melewati kedua langkah ini dengan menunjukkan bahwa peptida dapat dibuat langsung dari aminonitril berenergi tinggi.

Metode tim ini memanfaatkan reaktivitas aminonitril dengan molekul lain yang merupakan bagian dari lingkungan asli bumi. Prosesnya melibatkan penggabungan hidrogen sulfida dengan aminonitril dan substrat kimia ferricyanide dalam air, menghasilkan peptida.

Aminonitriles telah terbukti secara independen membentuk ikatan peptida dalam air. Para peneliti juga menemukan bahwa hal ini juga mungkin terjadi dalam kondisi dan bahan kimia yang dihasilkan oleh letusan gunung berapi, yang mungkin ada di Bumi miliaran tahun yang lalu.

Lebih dari sekedar memecahkan teka-teki

“Sintesis terkontrol sebagai respons terhadap rangsangan lingkungan atau internal merupakan elemen penting dari regulasi metabolisme,” kata Canavelli. “Jadi kami percaya bahwa sintesis peptida mungkin merupakan bagian dari siklus alami yang terjadi pada awal evolusi kehidupan.” Selain itu, kondisi keberhasilan eksperimen mereka serupa dengan kondisi yang mungkin terjadi di Bumi pada masa-masa awal.

LIHAT JUGA: Faktor kunci yang mengejutkan bagi kehidupan di Bumi mungkin datang ke planet ini melalui meteorit

Dengan penelitian mereka, para ilmuwan tidak hanya bisa memecahkan misteri asal usul kehidupan di Bumi. Hasil penelitian mereka mungkin juga mempunyai implikasi signifikan terhadap studi abiogenesis dan pencarian kehidupan di planet asing. Kimia sintetik juga dapat memperoleh manfaat dari hal ini, karena pembentukan senyawa asam amino sangat penting untuk produksi bahan bioaktif sintetik. Dibandingkan dengan proses kimia tradisional yang digunakan secara komersial, proses baru ini akan lebih efisien dan jauh lebih murah.