Исследование проливает свет на происхождение жизни на Земле
Исследование под руководством учёных из Ратгерского университета обнаружило структуры белков, которые могли быть ответственны за возникновение жизни в первичном бульоне древней Земли. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Ключевой принцип жизни — перенос электронов
Учёные исследовали, как примитивная жизнь могла возникнуть из простых неживых материалов. Они пришли к выводу, что любая живая система должна была уметь собирать и использовать энергию (от Солнца или гидротермальных источников). На молекулярном уровне это означает, что способность к переносу электронов была первостепенной для жизни. Поскольку лучшие элементы для переноса электронов — металлы, а основные биологические функции выполняются белками, исследователи сосредоточились на металл-связывающих белках.
Общие "строительные блоки" в современных белках
Учёные сравнили все существующие структуры металл-связывающих белков, чтобы найти общие черты, предположив, что эти черты присутствовали в древних белках-предках. Они разработали вычислительный метод и обнаружили, что подавляющее большинство современных металл-связывающих белков имеют сходство — независимо от типа связываемого металла, организма или функции белка.
Результаты исследования
- Металл-связывающие ядра существующих белков действительно похожи, даже если сами белки — нет.
- Эти ядра часто состоят из повторяющихся субструктур, похожих на кирпичики LEGO.
- Эти же "строительные блоки" найдены в других регионах белков и во многих белках, не рассматривавшихся в исследовании.
Выводы и значение
Как пояснила ведущий автор исследования, профессор Яна Бромберг: "Перестройки этих маленьких строительных блоков, возможно, имели одного или небольшое число общих предков и породили всё разнообразие белков и их функций, доступное сегодня — то есть жизнь, как мы её знаем".
Это открытие:
- Даёт ранее недоступное объяснение возникновения жизни на Земле.
- Может помочь в поиске жизни на других планетах.
- Потенциально значимо для синтетической биологии, где учёные создают новые активные белки.
Исследование финансировалось NASA, в нём также участвовали учёные из Университета Буэнос-Айреса.