10.06.2016
Редакция Naked Science

Биологи получили ископаемый фермент общего предка всех бактерий

Восстановив ген фермента, каким он мог быть миллиарды лет назад, немецкие ученые внесли его в живых бактерий и выделили древний белок.

o-bacteria-facebook
©Wikipedia

Биохимические реакции в живых организмах катализируют белковые ферменты, в тысячи раз ускоряя их ход. Однако ферменты – катализаторы не только очень эффективные, но и высокоспецифические. Почти всегда каждый из них катализирует лишь свою определенную реакцию, а его активные сайты связывают лишь определенные молекулы-реагенты (или уж очень похожие на них вещества). Но так было, видимо, не всегда.

 

Считается, что ферменты первых организмов были не слишком специфичны и могли катализировать множество реакций определенного типа, работая с широким спектром реагентов; при этом эффективность их была совсем не так велика. Впрочем, новая работа, проведенная командой немецкого биохимика Рейнхарда Штернера (Reinhard Sterner), ставит такие взгляды под сомнение.

 

В статье, опубликованной журналом Cell Chemical Biology, авторы рассказывают о попытках восстановить один из древних ферментов – триптофансинтетазу (TS), проводящую синтез одной из важных аминокислот. Проанализировав и сравнив последовательности ДНК в кодирующих TS генах разных видов современных бактерий и архей, ученые определили ген, который мог существовать у общего предка этих организмов. Такой организм, предположительно, существовал на исключительно ранних этапах развития жизни – еще 3,4 млрд лет назад.

 

Получив «наиболее вероятный» ген TS, Штернер и его коллеги внесли его в геном обычной кишечной палочки (E. coli), которая синтезировала древний белок. Это позволило ученым впервые изучить активность «ископаемого» фермента. К их большому удивлению, он вел себя ничуть не хуже современных, проявлял хорошую специфичность и эффективность. Авторы предполагают, что белки могли эволюционировать куда быстрее, чем считалось, и уже общий предок бактерий и архей мог иметь ферменты вполне «современного вида».

 

Пространственная структура «ископаемой» TS – зеркальный димер из четырех доменов / ©Busch et al., 2016

С той далекой эпохи, конечно, не осталось ни окаменелостей, ни белков, ни ДНК. Поэтому такие условные реконструкции едва ли не единственный способ заглянуть в самое глубокое прошлое жизни и узнать о нем новые интересные детали. Например, команда Штернера заметила, что их «ископаемая» TS оставалась стабильной при достаточно высокой – до 70 °С – температуре. Это может служить подтверждением популярной гипотезы о горячих геотермальных источниках, как первой колыбели жизни.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:21
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

Позавчера, 12:12
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

На склоне горы Арагац в западной части Армении после почти десятилетнего простоя включился РОТ-54/2.6 — уникальный радиооптический телескоп, также известный как зеркальный телескоп Геруни. Во время проверки работоспособности прибор прошел два теста, анализируя итоги которых специалисты сделают выводы о его возможностях и перспективах дальнейшего использования.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

Позавчера, 14:21
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: