Wissenschaftler haben die Ursprünge der Bausteine ​​des Lebens entdeckt

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Rutgers Forscher haben die Ursprünge der Proteinstrukturen entdeckt, die für den Stoffwechsel verantwortlich sind: einfache Moleküle, die das frühe Leben auf der Erde antreiben und als chemische Signale dienen, mit denen die NASA nach Leben auf anderen Planeten suchen könnte.

Ihre Studie, die vorhersagt, wie die frühesten Proteine ​​vor 3,5 bis 2,5 Milliarden Jahren aussahen, wurde in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.

Die Wissenschaftler verfolgten wie ein vieltausendteiliges Puzzle die Entwicklung von Enzymen (Proteinen) von der Gegenwart in die tiefe Vergangenheit. Die Lösung des Puzzles erforderte zwei fehlende Teile, und das Leben auf der Erde könnte ohne sie nicht existieren. Durch den Aufbau eines Netzwerks, das durch ihre Rolle im Stoffwechsel verbunden ist, entdeckte dieses Team die fehlenden Teile.

„Wir wissen sehr wenig darüber, wie das Leben auf unserem Planeten begann. Diese Arbeit ermöglichte es uns, tief in die Zeit zu blicken und die frühesten Stoffwechselproteine ​​vorzuschlagen “, sagte Co-Autor Vikas Nanda, Professor für Biochemie und Molekularbiologie an der Rutgers Robert Wood Johnson Medical School und Mitglied der Fakultät am Center for Advanced Biotechnology and Medizin. „Unsere Vorhersagen werden im Labor getestet, um die Ursprünge des Lebens auf der Erde besser zu verstehen und um zu informieren, wie das Leben anderswo entstehen kann. Wir bauen im Labor Modelle von Proteinen und testen, ob sie Reaktionen auslösen können, die für den frühen Stoffwechsel kritisch sind. “

Ein von Rutgers geführtes Wissenschaftlerteam namens ENIGMA (Evolution von Nanomaschinen in Geosphären und mikrobiellen Vorfahren) führt die Forschung mit einem NASA-Stipendium und über die Mitgliedschaft im NASA Astrobiology Program durch. Das ENIGMA-Projekt versucht, die Rolle der einfachsten Proteine ​​aufzudecken, die die frühesten Lebensphasen katalysierten.

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"Wir glauben, dass das Leben aus sehr kleinen Bausteinen aufgebaut wurde und wie ein Lego-Set entstanden ist, um Zellen und komplexere Organismen wie uns herzustellen", sagte der leitende Autor Paul G. Falkowski, ENIGMA-Hauptforscher und angesehener Professor an der Rutgers University in New Brunswick leitet das Labor für Umweltbiophysik und Molekulare Ökologie. "Wir glauben, wir haben die Bausteine ​​des Lebens gefunden – das Lego-Set, das letztendlich zur Entwicklung von Zellen, Tieren und Pflanzen führte."

Das Rutgers-Team konzentrierte sich auf zwei Proteinfalten, die wahrscheinlich die ersten Strukturen im frühen Stoffwechsel sind. Sie sind eine Ferredoxin-Falte, die Eisen-Schwefel-Verbindungen bindet, und eine Rossmann-Falte, die Nukleotide (die Bausteine ​​von DNA und …

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