罗格斯大学的科学家们已经发现了构成生命的基石的起源

时间:2020-04-13 17:19 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

罗格斯大学的科学家们已经发现了构成生命的基石的起源

罗格斯大学的研究人员追溯了酶在数十亿年前的进化过程。

罗格斯大学的研究人员发现了负责新陈代谢的蛋白质结构的起源:简单的分子为地球上早期的生命提供能量,并充当化学信号,美国国家航空航天局可以利用这些信号在其他星球上寻找生命。

他们的研究预测了35亿到25亿年前最早的蛋白质是什么样子,并发表在《美国国家科学院院刊》上。

科学家们就像一个千变万化的谜一样,追溯了酶(蛋白质)从现在到遥远过去的进化过程。解决这个难题需要两块缺失的碎片,没有它们,地球上的生命就不可能存在。通过构建一个由它们在新陈代谢中的作用连接起来的网络,这个团队发现了缺失的部分。

我们对地球上生命的起源知之甚少。这项工作使我们得以对时间进行更深入的了解,并提出了最早的代谢蛋白。罗格斯大学罗伯特·伍德·约翰逊医学院生物化学和分子生物学教授、高级生物技术和医学中心常驻教员维卡斯·南达说。我们的预测将在实验室里接受检验,以便更好地了解地球上生命的起源,并了解其他地方的生命是如何起源的。我们正在实验室里建立蛋白质模型,并测试它们是否能引发对早期新陈代谢至关重要的反应。

由罗格斯领导的一个科学家小组,名为ENIGMA(地球表面纳米机器的进化和微生物的祖先),正在美国国家航空航天局的资助下并通过美国国家航空航天局天体生物学计划的成员资格进行这项研究。恩尼格玛项目试图揭示最简单的蛋白质在生命早期阶段的催化作用。

我们认为生命是由非常小的积木搭成的,就像乐高积木搭成的细胞和更复杂的生物体,比如我们人类。罗格斯大学英格玛首席研究员、特邀教授、资深作家保罗·g·法尔考斯基说。环境生物物理学和分子生态学实验室主任。我们以为我们已经找到了生命的基石。乐高积木最终导致了细胞、动物和植物的进化。

罗格斯大学的研究小组重点研究了两种蛋白质折叠。这可能是早期新陈代谢的第一个结构。它们是铁硫化合物结合的铁氧还蛋白褶皱,以及一种罗斯曼结构的硫氧还蛋白褶皱。折叠,它结合核苷酸(DNA和RNA的组成部分)。这是生命进化过程中必须解决的两个难题。

蛋白质是氨基酸链,空间中的三维路径称为折叠。铁氧蛋白是存在于现代蛋白质和穿梭于细胞周围的电子以促进新陈代谢的金属。电子在固体、液体和气体中流动,为生命系统提供动力,而同样的电动力必须存在于任何其他有可能支持生命的行星系统中。

有证据表明,这两个折叠可能共享一个共同的祖先,如果是真的,祖先可能是生命的第一个代谢酶。

参考文献:2020年3月16日,《美国国家科学院院刊》。

DOI: 10.1073 / pnas.1914982117

主要作者是Hagai Raanan,前环境生物物理学和分子生态学实验室博士后。罗格斯大学的合著者包括博士后助理萨罗伊·普德尔和英格玛项目的博士生道格拉斯·h·派克。

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