Вчені виявили походження білкових структур, відповідальних за метаболізм: це прості молекули, які живили раннє життя на Землі і служать хімічними сигналами, які можна використовувати для пошуку життя на інших планетах.
Дослідження, яке пророкує, як виглядали найбільш ранні білки від 3,5 до 2,5 мільярдів років тому, опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вчені простежили еволюцію ферментів (білків) зі справжнього в глибоке минуле. Рішення головоломки зажадало двох відсутніх частин, і життя на Землі не могло б існувати без них. Створюючи мережу, пов'язану їх роллю в обміні речовин, дослідники виявили відсутні фрагменти.
"Ми дуже мало знаємо про те, як зародилося життя на нашій планеті. Наша робота дозволила нам глибоко поглянути і запропонувати найбільш ранні метаболічні білки ", - сказав Вікас Нанда, професор біохімії і молекулярної біології в Rutgers Robert Wood Johnson Medical School.
"Наші прогнози будуть перевірені в лабораторії, щоб краще зрозуміти походження життя на Землі і повідомити, як життя може виникнути в іншому місці. Ми створюємо моделі білків в лабораторії і перевіряємо, чи можуть вони викликати реакції, критичні для раннього метаболізму ".
Команда вчених під назвою ENIGMA проводить дослідження за допомогою гранту НАСА і через участь в Астробіологічній програмі НАСА. Проект ENIGMA прагне розкрити роль найпростіших білків, які каталізують найраніші стадії життя.
«Ми думаємо, що життя було побудоване з дуже маленьких будівельних блоків і виникло як набір Lego для створення клітин і більш складних організмів, таких як ми», - сказав старший автор роботи Пол Фальковські, головний дослідник ENIGMA. «Ми думаємо, що знайшли будівельні блоки життя - набір Lego, який зрештою призвів до еволюції клітин, тварин і рослин».
Вчені зосередилися на двох білкових «складках», які, ймовірно, є першими структурами в ранньому метаболізмі. Вони являють собою складку ферредоксину, яка пов'язує з'єднання заліза з сірою, і складку «Россмана», яка пов'язує нуклеотиди (будівельні блоки ДНК і РНК). Це дві частини головоломки, які повинні відповідати еволюції життя.
Білки - це ланцюжки амінокислот, а тривимірний шлях ланцюжка в просторі називається складкою. Ферредоксини - це метали, що містяться в сучасних білках і електрони навколо клітин, що сприяють обміну речовин. Електрони протікають через тверді тіла, рідини і гази та енергетичні живі системи, і така ж електрична сила повинна бути присутня в будь-якій іншій планетарній системі з можливістю підтримувати життя.
Існує доказ того, що дві складки могли мати спільного предка, і, якщо це правда, предок, можливо, був першим метаболічним ферментом життя.