Если есть что-то, что большинство людей помнит даже со школьного курса биологии, так это то, что митохондрии — это «электростанция клетки». Почему? Потому что он создает АТФ, клеточное химическое вещество, которое дает энергию каждой форме жизни на Земле, включая людей.
Но хотя люди знали об АТФ довольно давно, то, как он на самом деле поднялся до метаболического доминирования, оставалось загадкой. Его универсальность предполагает, что он существовал с самого начала жизни, но его сложность — и, следовательно, энергия, необходимая для его фактического создания — делает это маловероятным. Таким образом, ученые уже давно ломают голову над этим вопросом.
Пока, пожалуй, сейчас.
В новое исследование опубликовано в журнале ПЛОС Биологиягруппа исследователей из Университетского колледжа Лондона утверждает, что он стал «универсальной валютой жизни» благодаря небольшой вещи, известной как фосфорилирование.
В основном фосфорилирование процесс, посредством которого образуется АТФ. Молекула фосфата добавляется к другому химическому веществу, называемому АДФ, и вуаля: рождается АТФ. Тот самый фосфат, в качестве ScienceAlert объясняетзатем используется для другого процесса, называемого гидролизили реакция органического химического вещества с водой, которая расщепляет АТФ для использования — и эта связь с водой может быть тем, в чем кроется секрет метаболического доминирования АТФ.
Ну, частично. Как выяснили ученые в ходе своих исследований, АТФ не может подняться на вершину в одиночку. Для этого ему требовались и вода, и другая фосфорилирующая молекула, называемая AcP. И на самом деле вполне вероятно, что АТФ вытеснила АЦП как собаку, дающую больше всего энергии.
AcP — это клеточное химическое вещество, которое одноклеточные организмы, такие как бактерии и археи, до сих пор используют для собственных метаболических процессов. Поскольку AcP настолько ориентирован на эти очень ранние формы микробной жизни, он также считается одним из самых ранних клеточных химических веществ.
В ходе исследования ученые обнаружили, что при добавлении в воду, богатую ионами железа, которые должны были присутствовать в пресной воде на ранней Земле в результате извержений вулканов, AcP может фосфорилировать АДФ до АТФ.
Другими словами? Вероятно, первым здесь был AcP, и при правильных условиях фосфорилирование — и, следовательно, АТФ — стало возможным. И с производством более сложной частицы, АТФ, в конечном итоге стали возможны более сложные формы жизни (такие как мы!).
«Было очень неожиданно обнаружить, что реакция настолько избирательна — в отношении ионов металлов, доноров фосфатов и субстратов — с молекулами, которые до сих пор использует жизнь», — сказала соавтор исследования и биохимик Сильвана Пинна в своем исследовании. утверждение. «Тот факт, что это лучше всего происходит в воде при мягких, совместимых с жизнью условиях, действительно имеет большое значение для происхождения жизни».
«Со временем, с появлением подходящих катализаторов, АТФ может в конечном итоге вытеснить AcP в качестве вездесущего донора фосфатов, — добавил соавтор и биохимик Ник Лейн, — и способствовать полимеризации аминокислот и нуклеотидов с образованием РНК, ДНК и белков».
Хотя результаты не совсем окончательные, они захватывающие. Люди задавались вопросом, где мы — ну и все — исходил он довольно давно. Это исследование, во всяком случае, дает новый увлекательный ключ к разгадке.
Еще о сотовых вещах: Реальная история этого вирусного клипа белка с уверенной стойкой
