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科学家发现生命构成要素的起源:最初的蛋白质长啥样?

时间:2020-03-19 11:08:42 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

地球上的生命来自哪里?这是全人类一直在探索的一个共同问题。

早在2018年,美国罗格斯大学的研究人员就发现,对细胞和生命的基本组成和功能至关重要的蛋白酶已经存在了很长时间,甚至设计并合成了一种蛋白质模型。但是生命的原始蛋白质到底是什么呢?仍然不清楚图

|研究人员设计了一种小的合成蛋白质,包裹在由铁和硫组成的金属核心周围。蛋白质可以反复充电和放电,使其在细胞内传输电子。这种肽可能已经存在于生命早期,并在早期代谢循环中移动电子。(资料来源:美国罗格斯大学维卡斯·南达)

人类DNA由编码数百到数千个氨基酸的蛋白质的基因组成。这些复杂的蛋白质是几十亿年进化的结果。研究表明,生命开始时的蛋白质结构可能要简单得多,可能只有10到20个氨基酸长。

生命起源的原始蛋白质到底是什么?这一次,罗格斯大学的研究人员发现了它

3年16日,根据新闻网站Phys.org的报道,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:一种为地球早期生命提供能量的简单分子,可以作为化学信号被美国宇航局用来发现其他星球上的生命他们的研究预测了35亿到25亿年前原始蛋白质的结构,结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

图|具有这种折叠结构的蛋白质可能是代谢进化中最早的蛋白质之一(来源:美国罗格斯大学维卡斯·南达)。

就像是用数百块拼图来完成一个难题。科学家追踪酶(蛋白质)从现在到遥远的过去的进化。要完成这个难题,我们需要找到两个丢失的部分。没有它们,地球上的生命就不会存在。通过建立一个由他们在新陈代谢中的角色联系起来的网络,这个团队找到了缺失的片段。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维卡斯·南达说,“我们对地球上生命的起源知之甚少。这项工作使我们能够在更长的时间范围内发现并提出最早的代谢蛋白质。”此外,Vikas Nanda还说,“我们将在实验室进行测试,以更好地了解地球上生命的起源,并告知其他地方的生命是如何起源的。我们正在实验室建立蛋白质模型,并测试它们是否能引发对早期新陈代谢至关重要的反应。“

据了解,由罗格斯大学领导的一个名为“谜”的科学家小组作为美国国家航空航天局天体生物学项目的成员,在美国国家航空航天局的资助下正在进行这项研究。“谜”项目试图揭示催化生命早期阶段的最简单蛋白质的作用。

“我们相信,就像乐高积木一样,生命是由非常小的‘积木’组成的,它们可以制造简单的细胞和更复杂的生物,就像我们一样,”英格玛的首席研究员、罗格斯大学新不伦瑞克校区的著名教授保罗·格·法尔科夫斯基说。“我们认为我们已经找到了生命的基石——导致细胞、动物植物进化的乐高积木。”罗格斯大学的一个研究小组“

”集中研究了两种蛋白质“折叠”,这可能是早期新陈代谢的第一个结构它们是结合铁硫化合物的铁氧还蛋白折叠和在核苷酸结合蛋白,尤其是辅因子NAD结合蛋白中常见的罗斯曼折叠。这是生命进化中必不可少的两个“积木”。

蛋白的折叠是获得其功能结构和构象的过程通过这一物理过程,蛋白质从不规则卷曲折叠成特定的功能性三维结构铁氧还蛋白是现代蛋白质中发现的一种金属。它通过来回穿梭体内的电子来促进新陈代谢。电子流经固体、液体和气体,为生命系统提供能量。同样的电力必须存在于任何其他可能支持生命的行星系统中。

有证据表明这两个蛋白质折叠可能有一个共同的祖先。如果是真的,它可能是生命中的第一种代谢酶

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