Βιοχημικοί στο Πανεπιστήμιο Rutgers έχουν ονομάσει τη χημική ουσία που πιθανότατα πυροδότησε τη μετάβαση από...
Κάπου μεταξύ 3,5 και 3,8 δισεκατομμυρίων ετών στη Γηυπήρξε ένα σημείο καμπής που συνδέθηκε με την εμφάνιση της ζωής. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο λόγος αυτής της αλλαγής ήταν η εμφάνιση μικρών πρόδρομων πρωτεϊνών που πυροδότησε μεταβολικές αντιδράσεις.
Σε αναζήτηση τέτοιων ουσιών, οι βιοχημικοί έχουν μελετήσειυπάρχουσες σύγχρονες πρωτεΐνες που σχετίζονται με μεταβολικές διεργασίες. Γνωρίζοντας ότι οι πρωτεΐνες είναι πολύ περίπλοκες για να εμφανιστούν σε πρώιμο στάδιο, τις μείωσαν σε μια βασική δομή - πεπτίδια που αποτελούνται από πολλά αμινοξέα. Ως αποτέλεσμα μιας σειράς πειραμάτων, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένα Πεπτίδιο με 13 αμινοξέα και δύο ιόντα νικελίου είναι το πλέον κατάλληλο για αυτόν τον ρόλο.
Πεπτίδιο Nickelback (κέντρο) και σύγχρονα σύμπλοκα ένζυμα: [Ni-Fe] υδρογονάση (αριστερά) και ακετυλο-CoA συνθετάση (δεξιά). Εικόνα: Jennifer Timm et al., Science Advances
Το νικέλιο ήταν ένα κοινό μέταλλο στις αρχέςωκεανοί, λένε οι επιστήμονες. Όταν συνδέονται με ένα πεπτίδιο, τα άτομα μετάλλου γίνονται ισχυροί καταλύτες, προσελκύοντας επιπλέον πρωτόνια και ηλεκτρόνια και παράγοντας αέριο υδρογόνο. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το υδρογόνο ήταν επίσης άφθονο στην πρώιμη Γη και θα ήταν μια σημαντική πηγή ενέργειας για το μεταβολισμό.
Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότιΤο Nickelback είναι μια αρκετά απλή δομή ώστε να σχηματίζεται αυθόρμητα σε έναν αρχέγονο ζωμό. Ταυτόχρονα, είναι αρκετά χημικά ενεργό ώστε να δέχεται ενέργεια από το περιβάλλον για να ξεκινήσει η βιοχημική διαδικασία.
Η εργασία μας δείχνει ότι τα απλά μεταβολικά ένζυμα πρωτεϊνών δεν είναι μόνο δυνατά, αλλά και ότι είναι πολύ σταθερά και πολύ ενεργά, καθιστώντας τα ένα πιθανό σημείο εκκίνησης για τη ζωή.
Vikas Nanda, συν-συγγραφέας του έργου από το Κέντρο Προηγμένης Βιοτεχνολογίας και Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο Rutgers
Διαβάστε περισσότερα:
Βρέθηκε ναός 2.700 ετών στο Σουδάν Εξέπληξε τους επιστήμονες
Οι αστρονόμοι βρίσκουν δύο πλανήτες γύρω από το δίδυμο αστέρι του Ήλιου
Ονόμασε τη χώρα όπου οι κάτοικοι έχουν μειωμένο IQ