Nový pohled na počátek života. Vědci odhalili možnou strukturu prvního proteinu

Vědci odhalili tvar molekul, na kterých byl před 3,5 miliardami let postaven život na Zemi. Použili k tomu počítačových modelů, díky nimž vysledovali molekuly, které již nejsou na planetě přítomny. Výsledkem je molekulární předek dnešních enzymů, které řídí řadu chemických reakcí v našem těle.

Nebylo jednoduché sestavit model sestavit model molekuly, která se zde pohybovala před miliardami let. Avšak Paul G. Falkowski, výzkumník z ENIGMA laboratoře, proto má názorné vysvětlení pro to, co vlastně objevili: "Život je postaven na velmi malých stavebních kostkách, které umožňují vznik komplexnějších struktur. Věříme, že jsme takové "Lego" objevili, a právě tyto jeho kousky umožnily vznik složitějších organismů."

Ve studii vědci porovnávají 3D strukturu existujících proteinů (bílkovin). Zkoumají, zda je díky tomu možné určit obecného předka. Především se jedná o podobnosti při skládání proteinů. Každý protein se skládá podle toho, jaká struktura je pro něj nejvýhodnější.

Počátkem jsou dva opakující se ohyby: ferredoxinový (katalyzátory oxidoredukčních procesů) a Rossmanův (přítomný v proteinech vázajících nukleotidy). Jejich společný předek by byl prapůvodem všech organismů na Zemi.

"Naše hypotéza vidí první proteiny jako malé peptidy (proteiny s kratším řetězcem), které získávaly energii z vnějšího prostředí pomocí různých elektro-donorových molekuly v oceánech, vzduchu nebo nerostech. Tyto elektrony pak předávaly dalším akceptorům," řekl Vikas Nanda, pro server Cosmos. Reakce založené na transferu elektronů, jsou jedním ze základů našeho metabolismu.

Jedná se o velmi zajímavý výzkum, nicméně musíme dodat, že se drží pouze v hypotetické rovině. Výzkum má za cíl co možná nejpřesněji predikovat další možné prapůvodní molekuly. Díky tomu může pomoci určit, kdy v historii se začíná oddělovat biochemický pohled na svět od toho geochemického. Současně s tím mohou poznatky pomoct NASA při detekci mimozemského života.

Zdroj: https://www.pnas.org/content/early/2020/03/17/1914982117
Foto: Vikas Nanda, Rutgers University