古代蛋白质的线索揭示了生活如何真正开始

遗传密码控制生物如何基于遗传指示建立蛋白质,可能与科学家曾经相信的序列不同。最近的一项研究探讨了生命的最早阶段,并为如何将蛋白质(称为氨基酸的蛋白质的基础)添加到该代码中的新时间表。这个[…]

来源:科学特色系列

遗传密码控制生物如何基于遗传指示建立蛋白质,可能与科学家曾经相信的序列不同。最近的一项研究探讨了生命的最早阶段,并为如何将蛋白质(称为氨基酸的蛋白质的基础)添加到该代码中的新时间表。这个序列是生活如何开始的难题中的关键作品。

乔安娜·马塞尔(Joanna Masel)教授及其亚利桑那大学(University of Arizona)的同事提出了一种新方法,以找出氨基酸成为所有生命来生产蛋白质的系统的一部分的顺序。他们的研究发表在美国国家科学院的科学杂志论文集中,避免了基于早期化学物质的早期猜测。取而代之的是,该团队直接研究了非常古老的遗传物质的蛋白质构成,该材料可以追溯到最早已知的生命形式。

与其依靠试图重现地球早期条件的实验,而是研究了最初的生物可能分享的古代遗传模式。这些蛋白质对许多生命过程至关重要,并提供了有关生物学在数十亿年前如何运作的线索。研究人员发现,首先使用了更简单,较小的氨基酸,而更复杂的氨基酸则是后来的。令人惊讶的是,甲基氨酸和半胱氨酸等类型(包括硫和与金属相互作用的组氨酸)的类型早于先前想象的。

“蛋氨酸和组氨酸比其分子量的预期添加到代码中,然后将谷氨酰胺添加到预期的,” Masel教授解释说。这意味着蛋氨酸可能在早期能源相关的过程中发挥了作用,而组氨酸可以帮助金属化学反应的能力从一开始就至关重要。

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https://doi.org/10.1073/pnas.2410311121 关于作者 Joanna Masel教授 您已成功订阅!

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