Ученые определили белок, возможно, существовавший при зарождении жизни — Naked Science
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
©Wikipedia

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.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Исследователи выяснили, что любовь малышей к телевизору зависит от их темперамента. Реакции, которые протекают в мозге детей младше года, позволяют предсказать, насколько им понравится просмотр программ и как быстро они усваивают информацию из них.

Вчера, 15:32
5 минут
Мария Кривоченко

Исследование ученых из США показало, что повышение температуры и накопление парниковых газов повлияли на деревья: они стали быстрее расти и поглощать больше углекислого газа. Специалисты считают, что количество лесов в ближайшие десятилетия будет увеличиваться, но экстремальная экологическая обстановка может нарушить этот процесс.

Вчера, 13:30
5 минут
Денис Гордеев

Объект K2-25b практически полностью состоит из ядра, а его газовая оболочка очень тонкая. Как так получилось — загадка для ученых.

3 августа
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[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: