منشاء بلوک‌های حیات کشف شد

محققان دانشگاه راتگرز ریشه ساختارهای پروتئینی را که مسئول متابولیسم هستند را کشف کردند.

به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، محققان دانشگاه راتگرز تکامل آنزیم ها طی میلیاردها سال را پیگیری کردند. مولکولهای ساده ای که در اوایل حیات روی زمین زندگی می کنند و به عنوان سیگنال های شیمیایی هستند که ناسا می‌تواند از آن برای جستجوی زندگی در سیارات دیگر استفاده کند.

مطالعه آنها که نشان می دهد پروتئین های اولیه در 3.5 تا 2.5 میلیارد سال قبل چگونه بوده اند؛ در ژورنال مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

دانشمندان مانند یک معمای هزار قطعه، تکامل آنزیم ها (پروتئین ها) از زمان حال به گذشته های دور را بازیابی کردند. راه حل این معما به دو قطعه گمشده نیاز داشت و زندگی روی زمین نمی توانست بدون آنها وجود داشته باشد. این تیم با ساختن شبکه ای که به واسطه نقش آنها در سوخت و ساز بدن متصل است، قطعات مفقود شده را کشف کرد.

«ویکاس ناندا»، استاد بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در راتگرز گفت: «ما چیزهای بسیار کمی در مورد چگونگی زندگی در سیاره خود می دانیم. این کار به ما اجازه می دهد تا در زمان گذشته عمیق تر نگاه کنیم و اولین پروتئین های متابولیک را پیشنهاد کنیم. پیش بینی های ما برای آزمایش بهتر ریشه های زندگی در کره زمین و آگاهی از چگونگی منشاء زندگی در جاهای دیگر را نشان می دهد. ما در حال آزمایش مدل هایی از پروتئین ها در آزمایشگاه هستیم و آزمایش می‌کنیم که آیا آنها می توانند واکنش های مهمی برای متابولیسم اولیه ایجاد کنند یا خیر.

تیمی از دانشمندان به رهبری دانشگاه راتگرز تحقیق را با کمک مالی ناسا و از طریق عضویت در برنامه اخترشناسی ناسا انجام می دهند. این پروژه در صدد است تا نقش ساده ترین پروتئین هایی را که در مراحل اولیه زندگی کاتالیز شده اند، نشان دهد.

«Paul G. Falkowski»، محقق اصلی این پروژه گفت: «ما فکر می کنیم زندگی از بلوک های ساختاری بسیار کوچک ساخته شده و مانند مجموعه لگو ظهور کرده است تا سلول ها و ارگانیسم های پیچیده تری ایجاد کند. ما ساختمانهای زندگی را پیدا کرده ایم، مجموعه لگو که در نهایت منجر به تکامل سلولها، حیوانات و گیاهان شد.»

تیم راتگرز روی دو برابر پروتئین متمرکز شده که احتمالاً اولین ساختارهای متابولیسم اولیه هستند. آنها یک تاشدگی فریدوکسین که ترکیبات آهن و گوگرد را به هم متصل می کنند و تاشدگی روسمان که نوکلئوتیدها را به هم متصل می کند (بلوک های ساختاری DNA و RNA) هستند. این دو قطعه از معما است که باید در تکامل زندگی جا بیفتد.

تاشدگی روسمان ( Rossmann fold) یک موتیف ساختاری پروتئین است که در پروتئین‌های متصل‌شونده به نوکلئوتیدها همچون کوفاکتورهای اف‌ای‌دی (FAD)، نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید (NADH) و نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید فسفات (NADPH) یافت می‌شود.[

پروتئین ها زنجیره ای از اسیدهای آمینه هستند و مسیر سه بعدی زنجیره در فضا تاشدگی است. فریدوکسین ها فلزاتی هستند که در پروتئین های مدرن و الکترون های شاتل در اطراف سلول ها وجود دارند تا متابولیسم را تقویت کنند. الکترون ها از طریق مواد جامد، مایعات و گازها و سیستم قدرت زندگی و همان نیروی الکتریکی که باید در هر سیستم سیاره ای برای حمایت از زندگی حضور داشته باشد جریان می یابند.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد که این دو تاشدگی ممکن است یک جد مشترک داشته باشد و در صورت واقعی بودن، جد ممکن است اولین آنزیم متابولیک زندگی باشد.

انتهای پیام/

کد خبر: 1063893

وب گردی

وب گردی