美國(guó)羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在探究生物學(xué)中最深刻的未解問(wèn)題之一時(shí)，發(fā)現(xiàn)了可能導(dǎo)致古代地球原始湯中生命起源的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),。該研究近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上,。

研究人員探索了原始生命如何起源于我們星球上的簡(jiǎn)單非生命材料，他們得出結(jié)論,，任何有生命的東西都需要從太陽(yáng)或熱液噴口等來(lái)源收集和使用能量。

用分子術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),，這意味著轉(zhuǎn)移電子的能力對(duì)生命至關(guān)重要,。由于電子轉(zhuǎn)移的最佳元素是金屬，并且大多數(shù)生物活動(dòng)都是由蛋白質(zhì)進(jìn)行的,，因此研究人員決定探索兩者的結(jié)合,，即結(jié)合金屬的蛋白質(zhì)。

他們比較了所有現(xiàn)有的與金屬結(jié)合的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),，以建立任何共同特征,，前提是這些共同特征存在于祖先蛋白質(zhì)中，并且經(jīng)過(guò)多樣化和傳承,，創(chuàng)造了我們今天看到的眾多蛋白質(zhì),。

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化需要了解新折疊是如何從先前存在的折疊中產(chǎn)生的，因此研究人員設(shè)計(jì)了一種計(jì)算方法,，發(fā)現(xiàn)目前存在的絕大多數(shù)金屬結(jié)合蛋白都有些相似,，無(wú)論它們結(jié)合的金屬類型如何。

研究主要作者、羅格斯大學(xué)新不倫瑞克分校生物化學(xué)和微生物學(xué)系教授雅娜·布羅姆伯格表示,，現(xiàn)有蛋白質(zhì)的金屬結(jié)合核心確實(shí)都相似,，盡管蛋白質(zhì)本身可能不相似。這些金屬結(jié)合核心通常由重復(fù)的子結(jié)構(gòu)組成,，有點(diǎn)像樂(lè)高積木,。奇怪的是，這些子結(jié)構(gòu)也存在于蛋白質(zhì)的其他區(qū)域,，而不僅僅是金屬結(jié)合核心,。觀察表明，這些子結(jié)構(gòu)的重排可能有一個(gè)或少數(shù)共同祖先,，并產(chǎn)生了目前可用的全部蛋白質(zhì)及其功能,，亦即人類所知道的生命。

布羅姆伯格說(shuō),，“我們對(duì)生命如何在這個(gè)星球上產(chǎn)生信息知之甚少,，而我們的工作提供了以前無(wú)法獲得的解釋。這種解釋或有助于我們?cè)谄渌行呛托行求w上尋找生命,。我們對(duì)特定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的發(fā)現(xiàn)也可能影響未來(lái)合成生物學(xué)工作——科學(xué)家的目標(biāo)正是重構(gòu)出具有特異性的活性蛋白質(zhì)”,。