Pētnieki ir izpētījuši metālu saistošo proteīnu attīstību miljardu gadu laikā.
Lai risinātu vienu no visdziļāk neatbildētajiem jautājumiem bioloģijā, Ratgersa vadītā komanda ir atklājusi proteīnu struktūras, kas varētu būt atbildīgas par dzīvības izcelsmi senās Zemes pirmatnējā sautējumā.
Pētījums parādās žurnālā zinātnes progresu.
Pētnieki ir atklājuši, kā primitīva dzīvība uz mūsu planētas radās no vienkāršiem nedzīviem materiāliem. Viņi jautāja, kādas īpašības nosaka dzīvi tādu, kādu mēs to pazīstam, un secināja, ka visam dzīvajam ir jāsavāc un jāizmanto enerģija no tādiem avotiem kā saule vai hidrotermālās atveres.
Molekulārā izteiksmē tas varētu nozīmēt, ka spēja sajaukt elektronus ir dzīvībai svarīga. Tā kā labākie elementi elektronu pārnešanai ir metāli (domājiet par standarta elektriskajiem vadiem) un lielāko daļu bioloģisko darbību veic olbaltumvielas, pētnieki nolēma izpētīt abu kombināciju, tas ir, proteīnus, kas saistās ar metāliem.
Lai risinātu vienu no visdziļāk neatbildētajiem jautājumiem bioloģijā, Ratgersa vadītā komanda ir atklājusi proteīnu struktūras, kas varētu būt atbildīgas par dzīvības izcelsmi senās Zemes pirmatnējā sautējumā. Kredīts: Rutgers
Viņi salīdzināja visas esošās proteīnu struktūras, kas saistās ar metāliem, lai noteiktu kopīgas iezīmes, pamatojoties uz hipotēzi, ka šīs kopīgās iezīmes bija senču proteīnos un tika dažādotas un nodotas tālāk, lai izveidotu proteīnu kopu, ko mēs redzam šodien.
Olbaltumvielu struktūru attīstība ietver izpratni par to, kā jaunas krokas rodas no iepriekš esošām krokām, tāpēc pētnieki izstrādāja skaitļošanas metodi, kas atklāja, ka lielākā daļa mūsdienās pastāvošo ar metālu saistīto proteīnu ir diezgan līdzīgi neatkarīgi no metāla veida, ar kuru tie saistās. un organisms. nāk no olbaltumvielām kopumā vai tam piešķirta funkcija.
“Mēs esam redzējuši, ka esošo proteīnu metālu saistošie kodoli patiesībā ir līdzīgi, lai gan paši proteīni var nebūt tādi,” sacīja pētījuma vadošā autore Jana Bromberga, Ņūbransvikas Rutgersas universitātes Bioķīmijas un mikrobioloģijas katedras profesore. . “Mēs esam arī redzējuši, ka šie metālu saistošie kodoli bieži sastāv no atkārtotām kodolu struktūrām, piemēram, LEGO blokiem. Interesanti, ka šie bloki ir atrodami arī citos proteīnu reģionos, ne tikai metālu saistošajos kodolos, kā arī daudzos citos proteīnos. kas nav bijuši Mūsu novērojumi liecina, ka šai šo mazo celtniecības bloku pārkārtošanai varēja būt viens vai neliels skaits kopīgu senču, un tā radīja visu pašlaik pieejamo proteīnu klāstu un to funkcijas, ti, dzīvību, kādu mēs to pazīstam. ”.
sacīja Brombergs, kura pētījumi ir vērsti uz atšifrēšanu DNS Dzīves molekulāro mašīnu diagrammas. Šis skaidrojums varētu arī veicināt mūsu dzīvības meklējumus uz planētām un citiem planētu ķermeņiem. Mūsu atklātie specifiskie strukturālie bloki, visticamāk, būs saistīti arī ar sintētiskās bioloģijas centieniem, jo zinātnieku mērķis ir no jauna veidot īpaši aktīvas olbaltumvielas. “
Atsauce: “Metālu saistīšanās vietu strukturālo attiecību mērīšana norāda uz bioloģisko elektronu transportēšanas izcelsmi” 2022. gada 14. janvāris, pieejams šeit. zinātnes progresu.
Pētījumu finansē NASATajā bija arī pētnieki no Buenosairesas universitātes.
