Rutgers-Universität
Wie sich vor Milliarden von Jahren Leben aus der Ursuppe entwickelte, ist eines der großen Mysterien der Wissenschaft, und eine neue Studie argumentiert, dass Metall die ersten Funken des Lebens gegeben haben könnte.
Ein Team unter der Leitung von Forschern der Rutgers University sagt in einer neuen Studie in Wissenschaftliche Fortschritte dass metallbindende Proteine wahrscheinlich ein Vorreiter bei der Entwicklung des Lebens auf diesem Planeten sind, da Metall ein einfach zu verwendendes Material für die Übertragung von Elektronen ist.
Dieser Elektronentransfer wäre der Schlüssel zur Umwandlung von Energie aus Hydrothermalquellen oder der Sonne in eine lebenserhaltende Form.
Unter Verwendung von Computeralgorithmen, um die Ähnlichkeiten in den Proteinfaltungen existierender metallbindender Proteine aufzuspüren, arbeiteten sie rückwärts, um zu sehen, wie sich diese Faltungen entwickelt haben, um besser zu verstehen, wie frühere Proteine, die Leben hervorgebracht haben könnten, ausgesehen hätten.
„Wir haben gesehen, dass die metallbindenden Kerne bestehender Proteine tatsächlich ähnlich sind, obwohl die Proteine selbst möglicherweise nicht so sind“, Yana Bromberg, Professorin am Department of Biochemistry and Microbiology an der Rutgers University-New Brunswick und Hauptautorin der Studie, sagte in a Anweisung.
„Wir haben auch gesehen, dass diese metallbindenden Kerne oft aus sich wiederholenden Substrukturen bestehen, ähnlich wie LEGO-Blöcke. Seltsamerweise wurden diese Blöcke auch in anderen Regionen der Proteine gefunden, nicht nur in metallbindenden Kernen, und in vielenandere Proteine, die in unserer Studie nicht berücksichtigt wurden. Unsere Beobachtung legt nahe, dass Umlagerungen dieser kleinen Bausteine möglicherweise einen einzigen oder eine kleine Anzahl gemeinsamer Vorfahren hatten und zu der gesamten Bandbreite von Proteinen und ihren Funktionen führten, die derzeit verfügbar sind --das heißt zum Leben, wie wir es kennen.“
Dies könnte ein wichtiger Schritt sein, um zu verstehen, wie sich das Leben von diesen frühesten Proteinen zu lebenden Zellen entwickelt hat, die sich zu der unglaublichen Vielfalt des Lebens ausbreiten würden, die wir heute um uns herum sehen.
„Wir haben sehr wenig Informationen darüber, wie das Leben auf diesem Planeten entstanden ist, und unsere Arbeit trägt zu einer bisher nicht verfügbaren Erklärung bei“, sagte Bromberg. „Diese Erklärung könnte möglicherweise auch zu unserer Suche nach Leben auf anderen Planeten und Planetenkörpern beitragen. Unsere Entdeckungder spezifischen Strukturbausteine ist möglicherweise auch relevant für Bemühungen in der Synthetischen Biologie, wo Wissenschaftler darauf abzielen, spezifisch aktive Proteine neu zu konstruieren.