Ученые определили белок, возможно, существовавший при зарождении жизни — Naked Science
31.08.2018
5 минут
Редакция

Ученые определили белок, возможно, существовавший при зарождении жизни

Биологи из Рутгерского университета обнаружили одно из первых и наиболее важных доказательств того, что простой белковый катализатор, необходимый для работы клеток, мог существовать на заре жизни.

1-rutgersscien1

Работа ученых из Рутгерского университета, посвященная первичному пептиду, или короткому белку, опубликована в журнале The Journal of the American Chemical Society.

 

В конце 1980-х — начале 1990-х химик Гюнтер Вехтерсхойзер предполагал, что жизнь зародилась на основе железо- и серосодержащих камней в океане. Он и другие ученые предсказывали, что короткие пептиды связывали металлы и служили катализаторами химической эволюции. Об этом упоминает и соавтор нового исследования Викас Нанда, доцент Медицинской школы Роберта Вуда Джонсона при Рутгерском университете.

 

Человеческая ДНК состоит из генов, кодирующих для белков от нескольких сотен до нескольких тысяч аминокислот в длину. Эти сложные белки, необходимые для правильного функционирования всех живых существ, — результат миллиардов лет эволюции. Когда зародилась жизнь, белки, вероятно, были намного проще, длиной всего от 10 до 20 аминокислот. При помощи компьютерного моделирования ученые из Рутгерского университета исследовали, как могли выглядеть ранние пептиды и каковы были их химические функции.

 

Биологи создали компьютерную модель короткого белка длиной всего в 12 аминокислот и протестировали ее в лаборатории. У этого пептида выявились некоторые удивительные и важные свойства. Он содержит всего два типа аминокислот, он очень короткий и при правильных условиях  мог спонтанно образоваться на ранней Земле. Металлический кластер в ядре этого пептида структурно и химически похож на железосерные минералы, которыми изобиловали ранние земные океаны. Пептид также способен повторно заряжать и разряжать электроны, не распадаясь при этом.

 

«Сегодня это делают белки, известные как ферредоксины, двигая электроны вокруг клетки для  метаболизма, — говорит ведущий автор профессор Пол Г. Фальковски. — Первичный пептид, подобный тому, который мы изучили, мог осуществлять такую функцию при зарождении жизни».

 

Фальковски — главный исследователь проекта ENIGMA, финансируемого NASA, которым руководят ученые из Рутгерского университета. Проект нацелен на изучение того, как протеиновые катализаторы развивались на начальных этапах жизни на Земле. Нанда руководит командой, которая будет описывать полный потенциал первичного пептида и продолжит разрабатывать другие молекулы, которые могли играть ключевую роль в зарождении жизни.

 

Используя компьютеры, ученые Рутгерского университета разобрали около 10 тысяч белков и определили четыре «лего жизни» — центральные химические структуры, с помощью которых можно сформировать бесчисленные белки внутри любых организмов. Маленький первичный пептид может быть предшественником «лего жизни», и теперь ученые могут проводить эксперименты, чтобы понять, как работали эти короткие белки на заре жизни.  

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Позавчера, 10:27
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

6 часов назад
37 минут
Александр Березин

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: