Исследователи изучают, как примитивная жизнь зародилась на Земле

Ученые изучали, как примитивная жизнь могла зародиться на Земле, какие свойства определяют жизнь. По их мнению, металл-связывающие белки могли стать первыми в развитии жизни на Земле, так как именно металл является хорошим примером материала для переноса электронов, который имеет первостепенное значение для жизни. Этот перенос электронов был бы ключевым для преобразования энергии из гидротермальных источников или Солнца в форму, поддерживающую жизнь.

Исследователи использовали вычислительные алгоритмы, отслеживая сходства белковых складок существующих металл-связывающих белков. Было проанализировано, как эти складки развивались, что позволило лучше понять, как выглядели более ранние белки, которые были способны дать начало жизни на Земле. Вычисления показали, что подавляющее большинство существующих в настоящее время металл-связывающих белков в некоторой степени похожи друг на друга, независимо от типа металла, с которым они связываются, или функциональности, которая в целом приписывается белку.
«Мы увидели, что металлосвязывающие ядра существующих белков действительно похожи и что эти ядра часто состоят из повторяющихся подструктур, как блоки LEGO. Эти блоки были обнаружены и в других областях белков, а не только в металл-связывающих ядрах. Наше наблюдение позволяет предположить, что перестройки этих маленьких строительных блоков могли иметь одного или небольшое количество общих предков и привели к появлению всего спектра белков и их функций, которые доступны в настоящее время, то есть к жизни, какой мы ее знаем», – отмечают авторы. Работа может помочь понять, как именно из ранних белков развивались живые клетки, котоыре потом создали биоразнообразие, окружающее нас сегодня. Это также потенциально может способствовать поиску жизни на других планетах и планетарных телах. Кроме того, выводы исследователей полезны для синтетической биологии, где ученые стремятся заново сконструировать специфически активные белки. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Фото: Rutgers