מחקר חדש שופך אור על מקורות החיים על פני כדור הארץ: חוקרים חקרו את האבולוציה של חלבונים קושרים מתכות לאורך מיליארדי שנים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


בהתייחס לאחת השאלות הכי לא פתורות בביולוגיה, צוות בראשות רוטגרס גילה את המבנים של חלבונים שעשויים להיות אחראים למקורות החיים במרק הקדום של כדור הארץ העתיק.

המחקר מופיע בכתב העת התקדמות המדע.

החוקרים חקרו כיצד ייתכן שמקורם של חיים פרימיטיביים על הפלנטה שלנו מחומרים פשוטים שאינם חיים. הם שאלו אילו מאפיינים מגדירים חיים כפי שאנו מכירים אותם והגיעו למסקנה שכל דבר חי היה צריך כדי לאסוף ולהשתמש באנרגיה, ממקורות כמו השמש או פתחי אוורור הידרותרמיים.

במונחים מולקולריים, זה אומר שהיכולת לערבב אלקטרונים הייתה חשובה ביותר לחיים. מכיוון שהיסודות הטובים ביותר להעברת אלקטרונים הם מתכות (תחשבו על חוטי חשמל סטנדרטיים) ורוב הפעילויות הביולוגיות מתבצעות על ידי חלבונים, החוקרים החליטו לחקור את השילוב של השניים – כלומר חלבונים הקושרים מתכות.

הם השוו את כל מבני החלבון הקיימים הקושרים מתכות כדי לבסס תכונות משותפות כלשהן, בהתבסס על ההנחה שהתכונות המשותפות הללו היו נוכחות בחלבונים קדומים והיו מגוונות והועברו ליצירת מגוון החלבונים שאנו רואים כיום.

אבולוציה של מבני חלבון כרוכה בהבנה כיצד קפלים חדשים נוצרו מקפלים שהיו קיימים בעבר, ולכן החוקרים תכננו שיטה חישובית שמצאה שהרוב המכריע של החלבונים קושרי המתכות הקיימים כיום דומים במקצת ללא קשר לסוג המתכת שהם נקשרים אליה, האורגניזם שאליו הם נקשרים. מגיעים או מהפונקציונליות שהוקצתה לחלבון בכללותו.

"ראינו שהליבות קושרות המתכות של חלבונים קיימים אכן דומות למרות שהחלבונים עצמם אולי אינם דומים", אמרה המחברת הראשית של המחקר יאנה ברומברג, פרופסור במחלקה לביוכימיה ומיקרוביולוגיה באוניברסיטת רוטגרס-ניו ברונסוויק. "ראינו גם שלעיתים קרובות הליבות הקושרות למתכות מורכבות מתשתיות חוזרות ונשנות, כמו בלוקים של לגו. באופן מוזר, בלוקים אלה נמצאו גם באזורים אחרים של החלבונים, לא רק בליבות קושרות מתכת, ובהרבה חלבונים אחרים. מה שלא נחשבו במחקר שלנו. התצפית שלנו מעידה כי לסידור מחדש של אבני הבניין הקטנות הללו היו אולי מספר אבות בודד או קטן של אבות קדמונים משותפים והולידו את כל מגוון החלבונים ותפקודיהם הזמינים כעת — כלומר , לחיים כפי שאנו מכירים אותם."

"יש לנו מעט מאוד מידע על האופן שבו החיים התעוררו על הפלנטה הזו, והעבודה שלנו תורמת הסבר שלא היה זמין בעבר", אמר ברומברג, שמחקרו מתמקד בפענוח שרטוטי ה-DNA של המנגנון המולקולרי של החיים. "הסבר זה עשוי לתרום גם לחיפוש שלנו אחר חיים על כוכבי לכת וגופים פלנטריים אחרים. הממצא שלנו על אבני הבניין המבניות הספציפיות רלוונטי אולי גם למאמצי ביולוגיה סינתטית, שבהם מדענים שואפים לבנות מחדש חלבונים פעילים ספציפיים".

המחקר, שמומן על ידי נאס"א, כלל גם חוקרים מאוניברסיטת בואנוס איירס.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת רוטג'רס. מקור נכתב על ידי ג'ון קריימר. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2022-01-14 22:34:40

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר