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 Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
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.
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.
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.
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.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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