Nyligen utexaminerad Furman University Trent Stubbs är författare till en ny studie i Naturkemi som i grunden kan förändra mänsklighetens förståelse av livets ursprung. Forskningen publicerades idag.

Studien beskriver hur organiska kemiska reaktioner kunde ha startat oorganiskt för första gången för miljarder år sedan, enligt en forskningsupptäckt av före detta Furman University undergraduate Stubbs.

En av dessa elementära metaboliska processer kallas Krebs-cykeln, även känd som citronsyracykeln. Forskningen av Stubbs och Furman professor i kemi Greg Springsteen representerar första gången Krebs-cykeln har replikerats syntetiskt.

"Trent började med några små molekyler och kom på hur man får Krebs-cykeln att köra, och det går utan enzymer i vatten vid milt pH, " sa Springsteen. "Dessa upptäckter har potentiella tillämpningar för att förstå hur livet började på jorden, och var annars i universum det kan dyka upp."

För att bilda sin hypotes, Stubbs och Springsteen började med att fråga vad som är grundläggande för livet.

"Vad finns i levande celler?" frågade Stubbs. "Vilka är några av dessa kärnkomponenter som måste ha funnits väldigt tidigt? Svaret är citronsyracykeln. Detta är en av processerna som förvandlar mat till energi. Det spelar ingen roll om du är människa, växt, ödla, oavsett ... Så det är troligt att den här cykeln existerade nära livets ursprung, och det är vad denna uppsats handlar om – hur skulle enklare versioner av denna cykel, som nu kräver komplexa biologiska maskiner för att fungera, har fungerat från början utan någon av den utvecklade hårdvaran?"

Tidningen fick också en plats som toppartikel i Quanta Magazine samt animerade versioner av Springsteen och Stubbs, första året Ph.D. student vid Emory University, som visas i den senaste Stateed Clearly-videon, "Vad är metabolismen-första hypotesen för livets ursprung?"

"Andra forskare hyllade betydelsen av de nya rönen, såväl som forskarnas originalitet och rigorösa kemiska expertis, ", skrev Quanta biträdande redaktör John Rennie.

Forskningen bakom Naturkemi papper var biprodukten av Springsteens roll som temaledare för ett gemensamt forskningskonsortium National Science Foundation (NSF) och NASA kallat Center for Chemical Evolution. Springsteen är specialiserad på att tillämpa principerna för mekanistisk organisk kemi för att förstå livet och dess ursprung, och han och hans elever har arbetat i mer än ett decennium med att försöka reda ut hur naturliga kemiska reaktioner kunde ha utvecklats till ett självförsörjande nätverk av metaboliska reaktioner, vilket är ett centralt kriterium för livet.

Springsteen utsågs till en av åtta nationella Henry Dreyfus-lärare-forskare 2018, och federala anslag han har skrivit har inbringat över 1 miljon dollar i forskning och instrumentfinansiering till Furman under de senaste fem åren.

Stubbs upptäckt ledde också till nya sätt att kemiskt syntetisera biologiska diagnostiska medel som används i en framväxande diagnostisk metod för upptäckt av cancer och bakterieinfektioner som kallas metabolisk flödesanalys. Inse den kommersiella potentialen, Springsteen och Stubbs grundade och lanserade Aconabolics LLC i juli 2018, som verkar från ett speciellt konstruerat labbutrymme på campus, att kommersialisera dessa resultat.

Springsteen och Stubbs är också uppfinnarna av två patent som härrörde från forskningen, som är de andra och tredje i Furmans historia.

De Naturkemi publiceringen är kulmen på tre års arbete av Stubbs och Springsteen. De skrev manuskriptet med betydande input från Mahipal Yadav och Ram Krishnamurthy från The Scripps Research Institute.