Связывающие металлы белки помогут узнать о первых этапах эволюции
Новое исследование показало, что связывающие различные металлы белки имеют похожие участки и состоят из набора универсальных блоков. Они могли иметь общее происхождение и сыграть важную роль на заре эволюции.
Проблема возникновения живого из неживой материи входит в число самых фундаментальных и сложных в биологии. Ученые предложили множество сценариев появления первых живых организмов, однако все они остаются гипотетическими. Важным аспектом этого вопроса считают возникновение метаболизма, то есть обмена веществ.
Метаболизм — это прежде всего удовлетворение потребности клетки в энергии, что на уровне молекул сводится к транспорту электронов. Для него, в свою очередь, необходимы так называемые окислительно-восстановительные реакции. В этих химических превращениях нередко участвуют различные металлы вроде железа, которые могут принимать и отдавать электроны. А поскольку любые биохимические процессы связаны с белками, новая статья в Science Advances рассматривает одновременно и то, и другое. То есть белки, которые способны связывать металлы.
Ученые использовали методы биоинформатики, а именно сравнение белковых последовательностей с учетом структур молекул. Оказалось, что связывающие различные металлы белки состоят из универсальных структурных блоков, которые могут быть «перетасованы». При этом не так важно, какой из металлов удерживает конкретная молекула белка — железо, медь, марганец или что-то еще.
«Мы заметили, что связывающие металлы части разных белков в действительности очень похожи, даже если сами белковые молекулы сильно отличаются» — говорит Яна Бромберг, профессор Департамента биохимии и микробиологии Ратгерского университета, Нью-Джерси. Она возглавила международный коллектив исследователей, финансовую поддержку которому оказало NASA. «К тому же оказалось, что связывающая металлы основа нередко состоит из одних и тех же повторяющихся структур — получается что-то вроде конструктора LEGO. Любопытно, что такие строительные блоки могут находиться и в других частях молекулы, а не только в этой специализированной. Подобные блоки обнаружены и у множества других белков, которые мы не рассматриваем в нашей работе» — продолжает профессор.
Авторы предполагают, что все известное нам многообразие белков исходно произошло от одной группы, так называемых оксидоредуктаз — ферментов, необходимых для переноса электронов. Согласно их расчетам, эти самые древние биологически активные молекулы существовали уже 3,8 миллиардов лет назад. Новая статья стала важным вкладом в изучение ранних этапов эволюции белковых молекул, и не только их.
Мы по-прежнему очень мало знаем о том, как возникла жизнь на нашей планете. Авторы этого исследования считают, что их результат дает представления о древнем и примитивном метаболизме, которые имели самые первые формы жизни. Новые данные могут быть также полезны для синтетической биологии и при поиске внеземной жизни.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии