Scientists Identify “Pioneer Peptide” That May Have Sparked Life on Earth

Koncept izvora življenja jajc

Znanstveniki Univerze Rutgers so identificirali del beljakovine, imenovane “nickelback”, ki je verjeten kandidat za začetek življenja na Zemlji pred 3 milijardami let. Odkritje ima pomembne posledice za iskanje zunajzemeljskega življenja, saj daje raziskovalcem nov namig za iskanje. Raziskovalci verjamejo, da so nekateri prekurzorski proteini igrali pomembno vlogo pri prehodu iz prebiotične kemije v žive biološke sisteme in “Nickelback” je eden od teh “pionirskih peptidov”.

Raziskave lahko ponudijo namige o zunajzemeljskem življenju.

Skupina znanstvenikov Univerze Rutgers, ki se posveča natančnemu določanju prvotnih izvorov presnove – niza ključnih kemičnih reakcij, ki so poganjale prvo življenje na Zemlji – je identificirala del beljakovine, za katerega znanstveniki verjamejo, da je lahko del življenja. Lahko bi zagotovil namige za lociranje planetov na robu izumrtja.

Raziskava, objavljena 10. marca v reviji znanstveni napredekTo ima pomembne posledice za iskanje nezemeljskega življenja, saj daje raziskovalcem nov namig za iskanje, je dejal Vikas Nanda, Center za napredno biotehnologijo in medicino (CABM) pri Rutgersu.

Na podlagi laboratorijskih študij Rutgersovi znanstveniki pravijo, da je bil eden najverjetnejših kemičnih kandidatov, ki je začel življenje, preprost peptid z dvema atomoma niklja, ki ga imenujejo “nickelback”, ne zato, ker gre za kanadsko rock skupino, temveč zato, ker je njegova hrbtenica dušik atomi, ki vežejo dva pomembna atoma niklja. Peptid je sestavni del beljakovine, ki je sestavljen iz določenih temeljnih gradnikov, imenovanih amino kisline,

“Znanstveniki verjamejo, da je prišlo do preobrata med 3,5 in 3,8 milijarde let, nekaj, kar je sprožilo spremembo v prebiotični kemiji – molekule iz obdobja pred življenjem – v živih bioloških sistemih,” je dejal Nanda. “Verjamemo, da so spremembo sprožili nekateri majhni prekurzorski proteini, ki so izvedli pomembne korake v starodavnem presnovnem odzivu. In mislimo, da smo odkrili enega od teh ‘pionirskih peptidov’.”

nikljev peptid

Računalniška upodobitev peptida niklja prikazuje hrbtenični atom dušika (modro), ki veže dva pomembna atoma niklja (oranžno). Znanstveniki, ki so identificirali ta del beljakovine, verjamejo, da lahko zagotovi namige za lociranje planetov, ki so na robu življenja. Zasluge: Laboratorij Nanda

Znanstveniki, ki so izvedli študijo, so del skupine pod vodstvom Rutgersa, imenovane Evolucija nanomahinov v geosferi in mikrobnih prednikov.uganka), ki je del Astrobiološkega programa NASA, Raziskovalci poskušajo razumeti, kako so se beljakovine razvile, da bi postale ključni katalizatorji življenja na Zemlji.

Med brskanjem po vesolju s teleskopi in sondami za znaki preteklega, sedanjega ali nastajajočega življenja Nasini znanstveniki iščejo posebne “biosignature”, za katere menijo, da so predhodniki življenja. Nanda je dejal, da bi lahko peptidi, kot je Nickelback, postali najnovejši biološki podpis, ki ga uporablja NASA za odkrivanje planetov na robu življenja.

Raziskovalci so menili, da bi osnovna stimulativna kemikalija morala biti dovolj preprosta, da bi se lahko spontano sestavila v prebiotično juho. Moral pa bi biti dovolj kemično aktiven, da bi lahko vzel energijo iz okolja za poganjanje biokemičnega procesa.

Da bi to naredili, so raziskovalci sprejeli “redukcionističen” pristop: začeli so s preučevanjem obstoječih sodobnih beljakovin, ki so bile povezane s presnovnimi procesi. Ker je vedel, da so proteini preveč zapleteni, da bi se pojavili hitro, jih je razdelil na njihovo osnovno strukturo.

Po seriji poskusov so raziskovalci ugotovili, da je Nickelback najboljši kandidat. Peptid je sestavljen iz 13 aminokislin in veže dva iona niklja.

Trdil je, da je bil nikelj v zgodnjih oceanih bogata kovina. Ko se atomi niklja vežejo na peptid, postanejo močni katalizatorji, ki privabljajo odvečne protone in elektrone ter proizvajajo vodikov plin. Raziskovalci so trdili, da je bilo vodika tudi več na zgodnji Zemlji in bi bil pomemben vir energije za poganjanje metabolizma.

“To je pomembno, ker obstaja veliko teorij o izvoru življenja, a zelo malo dejanskih laboratorijskih testov teh idej,” je dejal Nanda. “To delo kaže, da preprosti encimi za presnovo beljakovin niso mogoči, ampak da so zelo stabilni in zelo aktivni – zaradi česar so verjetno izhodišče za življenje.”

Reference: Jennifer Timm, Douglas H. Pike, Joshua A. Mancini, Aleksej M. Tyrishkin, Saroj Poudel, Jan A. Seuss, Paul M. Molinaro, James J. “Design of a minimal di-nickel hydrogenase peptide” McCanna. Kate M. Waldi, Ronald L. Koder, Paul G. Falkowski in Vikas Nanda, 10. marec 2023, na voljo tukaj znanstveni napredek,
DOI: 10.1126/sciadv.abq1990

Drugi Rutgersovi raziskovalci v študiji so: Paul Falkowski, ugledni profesor in Jennifer Timm, podoktorska sodelavka v programu okoljske biofizike in molekularne ekologije, Oddelek za morske in obalne znanosti na Fakulteti za okoljske in biološke znanosti; Joshua Mancini, Douglas Pike, Saroj Podel in Alexey Tyrishkin, podoktorski sodelavci ter doktorski študenti v Centru za napredno biotehnologijo in medicino Jan Seuss in Robert Wood na Oddelku za biokemijo in molekularno biologijo na Johnsonovi medicinski fakulteti; in Kate Waldy, docentka na Oddelku za kemijo in kemijsko biologijo na Fakulteti za umetnost in znanost.

V študiji so sodelovali tudi raziskovalci iz City College of New York.

READ  Astronavt Boeinga Chris Ferguson ne bo letel na prvi izstrelitvi Starlinerja

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x