Ученые определили белок, возможно, существовавший при зарождении жизни — Naked Science
31.08.2018
5 минут
Редакция
238

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.  

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

11 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 15:16
4 минуты
Илья Ведмеденко

Успешные испытания подтвердили готовность аппарата к выполнению пилотируемых полетов к МКС: первый такой запуск в компании Илона Маска планируют провести во втором квартале 2020-го.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: