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 Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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