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 В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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