Cercetătorii cred că au găsit proteinele responsabile pentru viața de pe Pământ

Oamenii de știință cred că au identificat elementele de bază pentru proteinele responsabile pentru viața de pe Pământ.

Dacă au dreptate, s-ar putea deschide noi porți către înțelegerea marii întrebări despre cum și în ce circumstanțe poate apărea viața într-o lume în care nu a existat până atunci.

• Mimica facială prezice alegerile oamenilor, arată un nou studiu
• Efectul placebo și nocebo: cum așteptările noastre pot vindeca sau îmbolnăvi corpul

Există multe linii de explorare și dezbatere despre cum a apărut viața și dacă a apărut mai întâi ADN-ul, ARN-ul sau un amestec dintre cele două. Cercetătorii de la Universitatea Rutgers explorează întrebarea dintr-o perspectivă diferită, încercând să identifice proteinele ancestrale din care am provenit cu toții. Cercetătorii au oferit câteva scenarii posibile, publicate în revista Science Advances.

Legarea metalelor rămâne crucială pentru viața de astăzi

Colectarea și utilizarea energiei sunt caracteristici esențiale pentru viață, au motivat cercetătorii. Oricare ar fi sursa energiei, stocarea și utilizarea sa chimică implică transferul de electroni, iar acest lucru trebuie să fi fost la fel încă de la început.

Atunci când viața abia începea, foarte probabil a folosit cei mai la îndemână conductori de electroni, au continuat cercetătorii. În oceanul timpuriu, acesta ar fi fost subgrupul de metale de tranziție care erau solubile în condițiile de atunci.

Prin urmare, proteinele care leagă metalele trebuie să fi apărut pentru prima dată atunci când a apărut viața, cu multe funcții biologice ulterioare îndeplinite de versiuni reutilizate ale acestor proteine ​​originale.

Legarea metalelor rămâne crucială pentru viața de astăzi, așa că autorii au căutat structura proteinelor originale căutând caracteristici comune în proteinele care îndeplinesc acest rol în toate ființele. Ei raportează aspecte comune în aproape toate proteinele responsabile pentru viața de pe Pământ care leagă metalele de tranziție, indiferent de funcția lor, de organismul din care provin sau de metalul procesat.

Rearanjând proteinele responsabile pentru viața de pe Pământ pot fi create noi viețuitoare

„Am văzut că nucleele de legare a metalelor ale proteinelor existente sunt într-adevăr similare, chiar dacă proteinele în sine ar putea să nu fie”, a spus autorul studiului, profesorul Yana Bromberg, citat de IFL Science.

„Am văzut, de asemenea, că aceste nuclee de legare a metalelor sunt adesea alcătuite din substructuri repetate, un fel de blocuri LEGO. În mod ciudat, aceste blocuri au fost găsite și în alte regiuni ale proteinelor, nu doar în nucleele care leagă metalele, și în multe alte proteine care nu au fost luate în considerare în studiul nostru”, spune Bromberg.

„Observația noastră sugerează că rearanjamentele acestor elemente de bază ar fi putut avea un singur sau un număr mic de strămoși comuni și a dat naștere întregii game de proteine ​​​​și funcțiile lor care sunt disponibile în prezent – adică, la viață așa cum o cunoaștem”, a completat ea.

În urma Marelui Eveniment de Oxidare, proteinele s-au diversificat

Structurile aproape universale sunt în mare parte oxidoreductaze, enzime care transferă electroni între molecule. Autorii concluzionează că acestea au existat cu peste 3,8 miliarde de ani în urmă.

În urma Marelui Eveniment de Oxidare, proteinele s-au diversificat, pliindu-se într-o abundență de moduri noi și mai complexe. Autorii cred că acest lucru face prea dificilă identificarea secvențelor originale, dar consideră că este posibilă urmărirea evoluției componentelor proteinelor pe baza structurilor lor.

În acest proces, au identificat peptide înrudite la distanță (lanțuri scurte de aminoacizi care pot forma blocuri de proteine) folosind aliniamentele lor structurale.

Bromberg a remarcat că aceasta, la fel ca orice perspectivă asupra modului în care a apărut viața, s-ar putea dovedi utilă în căutarea vieții dincolo de Pământ, precum și în încercarea de a crea noi viețuitoare prin biologia sintetică.

Vă recomandăm să citiți și:

Un studiu amplu leagă utilizarea canabisului de perturbarea somnului, în special în rândul celor care consumă mult

Un medicament pentru chimioterapie ajută celulele canceroase să invadeze plămânii

Un pesticid cunoscut este legat de boli renale cronice

28 de virusuri antice necunoscute științei, găsite într-un ghețar tibetan