Sci - nature wiki

اكتشف الباحثون تطور البروتينات الملزمة للمعادن عبر مليارات السنين – ScienceDaily

0

من أجل معالجة أحد أكثر الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها بعمق في علم الأحياء ، اكتشف فريق بقيادة روتجرز هياكل البروتينات التي قد تكون مسؤولة عن أصول الحياة في الحساء البدائي للأرض القديمة.

تظهر الدراسة في المجلة تقدم العلم.

اكتشف الباحثون كيف نشأت الحياة البدائية على كوكبنا من مواد بسيطة غير حية. سألوا ما هي الخصائص التي تحدد الحياة كما نعرفها وخلصوا إلى أن أي شيء على قيد الحياة يحتاج إلى جمع واستخدام الطاقة ، من مصادر مثل الشمس أو الفتحات الحرارية المائية.

من الناحية الجزيئية ، قد يعني هذا أن القدرة على خلط الإلكترونات أمر بالغ الأهمية للحياة. نظرًا لأن أفضل العناصر لنقل الإلكترون هي المعادن (فكر في الأسلاك الكهربائية القياسية) ويتم تنفيذ معظم الأنشطة البيولوجية بواسطة البروتينات ، فقد قرر الباحثون استكشاف مزيج من الاثنين – أي البروتينات التي تربط المعادن.

قارنوا جميع هياكل البروتين الموجودة التي تربط المعادن لتأسيس أي سمات مشتركة ، بناءً على فرضية أن هذه الميزات المشتركة كانت موجودة في بروتينات الأسلاف وتم تنويعها وتمريرها لإنشاء مجموعة البروتينات التي نراها اليوم.

يستلزم تطور الهياكل البروتينية فهم كيفية نشوء الطيات الجديدة من الطيات الموجودة سابقًا ، لذلك صمم الباحثون طريقة حسابية وجدت أن الغالبية العظمى من بروتينات ربط المعادن الموجودة حاليًا متشابهة إلى حد ما بغض النظر عن نوع المعدن الذي ترتبط به ، والكائن الحي الذي يقومون به. تأتي من أو الوظيفة المخصصة للبروتين ككل.

قالت المؤلفة الرئيسية للدراسة يانا برومبرج ، الأستاذة في قسم الكيمياء الحيوية والأحياء الدقيقة بجامعة روتجرز في نيو برونزويك: “لقد رأينا أن نوى الارتباط بالمعادن للبروتينات الموجودة متشابهة بالفعل على الرغم من أن البروتينات نفسها قد لا تكون كذلك”. “لقد رأينا أيضًا أن نوى ربط المعادن هذه غالبًا ما تتكون من تراكيب متكررة ، نوعًا ما مثل كتل LEGO. ومن الغريب أن هذه الكتل وجدت أيضًا في مناطق أخرى من البروتينات ، وليس فقط نوى ربط المعادن ، وفي العديد من البروتينات الأخرى التي لم يتم أخذها في الاعتبار في دراستنا. تشير ملاحظتنا إلى أن إعادة ترتيب هذه الكتل الإنشائية الصغيرة ربما كان لها عدد واحد أو عدد صغير من أسلاف مشتركة وأدت إلى ظهور النطاق الكامل للبروتينات ووظائفها المتاحة حاليًا – أي ، للحياة كما نعرفها “.

قال برومبيرج ، الذي يركز بحثه على فك رموز مخططات الحمض النووي للآلية الجزيئية للحياة: “لدينا القليل جدًا من المعلومات حول كيفية نشأة الحياة على هذا الكوكب ، وعملنا يساهم في تفسير لم يكن متاحًا من قبل”. “يمكن أن يسهم هذا التفسير أيضًا في بحثنا عن الحياة على الكواكب والأجسام الكوكبية الأخرى. ومن المحتمل أيضًا أن يكون اكتشافنا لبنات البناء الهيكلية المحددة ذا صلة بجهود البيولوجيا التركيبية ، حيث يهدف العلماء إلى بناء بروتينات نشطة على وجه التحديد من جديد.”

وشملت الدراسة ، التي مولتها وكالة ناسا ، باحثين من جامعة بوينس آيرس.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من جامعة روتجرز. الأصل بقلم جون كريمر. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.

Leave A Reply

Your email address will not be published.