Studie objevuje proteinové struktury, které by mohly být zodpovědné za původ života

Studie objevuje proteinové struktury, které by mohly být zodpovědné za původ života

Otázka, jak život na naší planetě poprvé vznikl, je otázkou, na kterou jsme dosud plně nezodpověděli, ale věda se neustále přibližuje – a nová studie identifikuje struktury proteinů, které to mohly způsobit.

Nejprve se tým stojící za studií rozhodl vycházet z předpokladu, že život, jak ho známe, závisí na sběru a využití energie. V prvotní polévce starověké země tato energie s největší pravděpodobností pocházela z nebe, ve formě záření ze slunce, nebo z hlubin samotné země, kde teplo prosakovalo hydrotermálními průduchy na dně starověkých moří.

Na molekulární úrovni toto využití energie znamená Přenos elektronů, základní chemický proces, který zahrnuje přenos elektronu z jednoho atomu nebo molekuly na druhý. Základem je přenos elektronů Oxidační a redukční reakce (také známé jako oxidačně-redukční reakce), které jsou životně důležité pro některé základní funkce života.

Vzhledem k tomu, že kovy jsou nejlepšími prvky pro přenos elektronů a složité molekuly zvané proteiny řídí většinu biologických procesů, rozhodli se vědci tyto dva zkombinovat a hledat proteiny, které kovy vážou.

Systematický a výpočetní přístup byl použit k porovnání proteinů pro vyhledávání kovů, které odhalily některé společné rysy, které jsou identické u všech těchto proteinů – bez ohledu na funkci proteinu, kov, na který se váže, nebo dotyčný organismus.

„Viděli jsme, že kov vázající jádra přítomných proteinů jsou skutečně podobná, i když samotné proteiny nemusí být,“ říká mikrobioložka Jana Brombergováz Rutgers University – New Brunswick v New Jersey.

„Také jsme viděli, že tato jádra vázající kovy se často skládají z opakujících se struktur jádra, něco jako bloky Lega. Je zvláštní, že tyto bloky se nacházejí také v jiných oblastech proteinů, nejen v jádrech vážících kovy, a v mnoha dalších proteinech.“ které nebyly v naší studii zohledněny.“

READ  Jak vysokorychlostní sluneční bouře míří k Zemi, mohou být rušeny signály telefonu a GPS, vědecké zprávy

Výzkumníci naznačují, že tyto společné rysy mohly být přítomny a fungovat v prvních proteinech, které se postupem času změnily, aby se staly proteiny, které vidíme dnes – ale zachovávají si některé společné struktury.

myslící Tyto rozpustné minerály ve starověkém oceánu, který pokrýval Zemi před tisíci miliony let, mohly být použity k pohonu míchání elektronů potřebného k přenosu energie, a tedy biologického života.

„Naše pozorování naznačuje, že toto přeskupení těchto malých stavebních bloků mohlo mít jednoho nebo malý počet společných předků a dalo vzniknout celé řadě proteinů a jejich funkcí, které jsou v současné době k dispozici,“ říká Bromberg. „Tedy v životě, jak ho známe.“

Konkrétně se týmu podařilo identifikovat vývoj proteinových záhybů – tvarů, které proteiny přijaly, když se staly biologicky aktivní – které mohly produkovat proteiny, které známe dnes, téměř jako projekt Molecular Family Tree Project.

Studie také dospěla k závěru, že biologicky funkční peptidy, což jsou menší verze proteinů, mohly předcházet nejstarším proteinům z doby před 3,8 miliardami let. To vše přispívá k našemu pochopení toho, jak život poprvé začal.

Jako vždy může být jakákoli analýza počátků života na Zemi důležitá při hledání života i na jiných planetách, protože život se může začít vyvíjet (nebo se již vyvíjel) podobnými biologickými cestami.

„Máme velmi málo informací o tom, jak život na této planetě vznikl, a naše práce přispívá k vysvětlení, které bylo dříve nedostupné,“ říká Bromberg. „Toto vysvětlení by také mohlo přispět k našemu hledání života na planetách a jiných planetárních tělesech.“

„Náš objev specifických strukturálních stavebních bloků je také relevantní pro snahy o syntetickou biologii, protože vědci se snaží nově budovat specificky aktivní proteiny.“

Vyhledávání bylo zveřejněno v vědecký pokrok.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *