Нове дослідження проливає світло на походження життя на Землі
Вирішуючи одне з найбільш складних питань біології, вчені виявили структури білків, які можуть бути відповідальними за походження життя в зародковому супі стародавньої Землі.
Дослідження опубліковано в журналі Science Advances, розповідається в пресрелізі Ратґерського університету (США).
Дослідники вивчали, як примітивне життя могло виникнути на нашій планеті з простих, неживих матеріалів. Вони вдалися в питання: які властивості визначають життя, яким ми його знаємо, та прийшли до висновку, що будь-що живе повинно було б збирати та використовувати енергію з таких джерел, як Сонце або гідротермальні джерела.
У молекулярному сенсі, це означало б, що здатність перемішувати електрони мала першорядне значення для життя. Оскільки найкращими елементами для перенесення електронів є метали (наприклад, звичайні електричні дроти), а більшість біологічної активності здійснюється білками, дослідники вирішили вивчити комбінацію цього, тобто білки, які зв’язують метали.
Вони порівняли всі теперішні білкові структури, які зв’язують метали, для встановлення будь-яких спільних ознак, виходячи з того, що ці спільні особливості були присутні в білках предків і були диверсифіковані та передані по спадкоємству для створення діапазону білків, які ми спостерігаємо сьогодні.
Хто перший предок сучасних риб? |
||
Ціанід міг бути провісником життя на ранній Землі |
||
Надзвичайно токсичне озеро показує як життя могло зберігатися на Марсі |
Еволюція білкових структур натякає на розуміння того, як нові виникли з тих, що існували раніше. Тому дослідники розробили обчислювальний метод, який показав, що переважна більшість теперішніх білків, які зв’язують метали, є дещо схожими між собою незалежно від типу металу, з яким вони зв’язуються; організму, з якого вони походять; або функціональності, яка приписується для білка в цілому.
«Ми побачили, що ядра теперішніх білків, які зв’язують метали, дійсно подібні, хоча самі білки можуть і не бути схожими», – сказала провідна авторка дослідження Яна Бромберг, професорка кафедри біохімії та мікробіології Ратґерського університету. «Ми також побачили, що ці ядра зі зв’язуванням металів часто складаються з повторюваних структур, схожих на блоки LEGO. Цікаво, що ці блоки також були знайдені в інших областях білків, не тільки в ядрах зі зв’язуванням металів, а в багатьох інших білках, які не розглядалися у нашому дослідженні. Наше спостереження дозволяє припустити, що перебудови цих маленьких будівельних блоків могли мати одну або невелику кількість спільних предків і призвели до виникнення цілого ряду білків та їхніх функцій, які існують у поточний час — тобто до життя, яким ми його знаємо».
«У нас дуже мало інформації про те, як виникло життя на цій планеті, і наша робота надає раніше недоступне пояснення», — сказала Бромберг, дослідження якої зосереджено на розшифровці ДНК-креслень молекулярного механізму життя. «Це пояснення також потенційно може сприяти нашому пошуку життя на інших планетах і планетарних тілах. Наш висновок про специфічні структурні будівельні блоки також, можливо, мають відношення до зусиль синтетичної біології, де вчені прагнуть заново сконструювати специфічно активні білки».
У цьому дослідженні, фінансованому NASA, також брали участь дослідники з Університету Буенос-Айреса.
Останні новини
18:39, 18 листопада 2024 р. 19-24 листопада в Києві відбудуться продуктові ярмарки | ||
07:17, 14 листопада 2024 р. Три "червоні монстри" у ранньому Всесвіті кидають виклик сучас... | ||
05:44, 14 листопада 2024 р. ISW: військові КНДР вже воюють разом з рашистами на Курщині | ||
08:36, 14 листопада 2024 р. Війна: 995 доба повномасштабного російського вторгнення | ||
15:55, 15 листопада 2024 р. На Київщині представник ТЦК стріляв у цивільного | ||
04:04, 15 лютого 2023 р. Хто перший предок сучасних риб? | ||
05:05, 4 лютого 2022 р. Ціанід міг бути провісником життя на ранній Землі | ||
06:01, 31 січня 2022 р. Надзвичайно токсичне озеро показує як життя могло зберігатися... | ||
07:04, 1 січня 2022 р. Лабораторні експерименти з високою роздільною здатністю показу... | ||