Los investigadores de Rutgers han descubierto los orígenes de las estructuras de proteínas responsables del metabolismo: moléculas simples que impulsaron la vida temprana en la Tierra y sirven como señales químicas que la NASA podría usar para buscar vida en otros planetas.
Su estudio, que predice cómo se veían las primeras proteínas hace 3.500 a 2.500 millones de años atrás, se publica en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los científicos volvieron sobre, como un rompecabezas de miles de piezas, la evolución de las enzimas proteínas desde el presente hasta el pasado profundo. La solución al rompecabezas requería dos piezas faltantes, y la vida en la Tierra no podría existir sin ellas.Una red conectada por sus roles en el metabolismo, este equipo descubrió las piezas que faltan.
"Sabemos muy poco acerca de cómo comenzó la vida en nuestro planeta. Este trabajo nos permitió vislumbrar en el tiempo y proponer las primeras proteínas metabólicas", dijo el coautor Vikas Nanda, profesor de Bioquímica y Biología Molecular en Rutgers Robert WoodJohnson Medical School y un miembro de la facultad residente en el Centro de Biotecnología y Medicina Avanzadas. "Nuestras predicciones serán probadas en el laboratorio para comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra e informar cómo puede originarse la vida en otros lugares. Estamos construyendo modelos de proteínasen el laboratorio y probar si pueden desencadenar reacciones críticas para el metabolismo temprano ".
Un equipo de científicos dirigido por Rutgers llamado ENIGMA Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors está llevando a cabo la investigación con una subvención de la NASA y a través de la membresía en el Programa de Astrobiología de la NASA. El proyecto ENIGMA busca revelar el papel de las proteínas más simplesque catalizó las primeras etapas de la vida.
"Creemos que la vida se construyó a partir de bloques de construcción muy pequeños y surgió como un conjunto de Lego para hacer células y organismos más complejos como nosotros", dijo el autor principal Paul G. Falkowski, investigador principal de ENIGMA y profesor distinguido en la Universidad de Rutgers-NewBrunswick, que dirige el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular, "creemos que hemos encontrado los componentes básicos de la vida: el conjunto de Lego que condujo, en última instancia, a la evolución de células, animales y plantas".
El equipo de Rutgers se centró en dos "pliegues" de proteínas que probablemente sean las primeras estructuras en el metabolismo temprano. Son un pliegue de ferredoxina que une compuestos de hierro y azufre, y un pliegue "Rossmann", que une nucleótidos los bloques de construcción del ADNy ARN. Estas son dos piezas del rompecabezas que deben encajar en la evolución de la vida.
Las proteínas son cadenas de aminoácidos y el camino tridimensional de una cadena en el espacio se llama pliegue. Las ferredoxinas son metales que se encuentran en proteínas modernas y transportan electrones alrededor de las células para promover el metabolismo. Los electrones fluyen a través de sólidos, líquidos y gases y alimentan los sistemas vivos, yla misma fuerza eléctrica debe estar presente en cualquier otro sistema planetario con la posibilidad de soportar la vida.
Existe evidencia de que los dos pliegues pueden haber compartido un ancestro común y, de ser cierto, el ancestro pudo haber sido la primera enzima metabólica de la vida.
El autor principal es Hagai Raanan, ex asociado postdoctoral en el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular. Los coautores de Rutgers incluyen a Saroj Poudel, un asociado postdoctoral, y Douglas H. Pike, un estudiante de doctorado en ENIGMAproyecto.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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