一项新研究的出现为我们指明了生命的起源。它已经确定了可能导致这种情况发生的蛋白质结构。
该团队一开始的想法是,生命起源于收集和使用能量。这种能量很可能来自天空,以太阳辐射的形式,或者来自地球内部深处,因为热量通过古代海洋底部的热液喷口渗出。
在分子水平上,这种能量的使用意味着电子的转移,即电子从一个原子或分子移动到另一个原子或分子的基本化学过程。电子转移是氧化还原反应(也称为氧化还原反应)的核心,对生命的一些基本功能至关重要。
由于金属是进行电子转移的最佳元素,而被称为蛋白质的复杂分子是大多数生物过程的驱动因素,研究人员决定将两者结合起来,寻找与金属结合的蛋白质。
一种有系统的计算方法被用来比较金属寻找蛋白,揭示了它们之间匹配的某些共同特征,而不考虑蛋白质的功能、它所结合的金属或涉及的生物体。
“我们发现,现有蛋白质的金属结合核心确实相似,尽管蛋白质本身可能不相似。”微生物学家Yana Bromberg说他来自新泽西州新不伦瑞克罗格斯大学。
“我们还发现,这些金属结合核心通常由重复的子结构组成,有点像乐高积木。奇怪的是,这些块也发现在蛋白质的其他区域,而不仅仅是金属结合核心,以及在我们的研究中没有考虑到的许多其他蛋白质中。”
这个概念指出,数十亿年前覆盖地球的太古宙海洋中的可溶性金属可能被用来为能量转移所需的电子洗牌提供动力,进而为生物生命提供动力。
“我们的观察表明,这些小组成部分的重排可能有一个或少量的共同祖先,并产生了目前可用的所有蛋白质及其功能。”说:.“也就是说,对我们所知道的生活。”
具体来说,该团队能够识别蛋白质折叠的进化,蛋白质折叠是蛋白质在变得具有生物活性时所采用的形状,这可能产生了我们今天所知道的蛋白质,几乎就像一个分子家谱项目。
研究人员还发现,具有生物功能的多肽,即蛋白质的较小版本,可能比最早的蛋白质还要早,而最早的蛋白质可以追溯到38亿年前。
“关于生命是如何在这个星球上出现的,我们所知甚少,而我们的工作提供了一个以前无法解释的解释。”说:.“这种解释也可能有助于我们在其他行星和行星体上寻找生命。
“我们对特定结构构件的发现也可能与合成生物学的努力有关,科学家们的目标是重新构建特异性活性蛋白质。”
这项研究已经发表在科学的进步.