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细胞生命有两次开始吗?新研究指出两个独立的起源
在细菌和古细菌独立进化成自由生活的细胞之前,早期代谢可能是从金属和酶催化的混合开始的。四十亿年前,最终形成生命的化学反应可能是在热液喷口周围展开的,在细胞拥有今天使用的完整机制之前,天然存在的金属帮助驱动了反应。 [...]
来源:SciTech日报在细菌和古细菌独立进化成自由生活的细胞之前,早期代谢可能是从金属和酶催化的混合开始的。
四十亿年前,最终形成生命的化学反应可能在热液喷口周围展开,在细胞拥有今天使用的完整机制之前,天然存在的金属帮助驱动反应。杜塞尔多夫海因里希海涅大学 (HHU) 和合作机构的研究人员重建了这一转变的部分过程,追踪了随着细菌和古细菌的祖先开始分化,新陈代谢和酶如何发生变化。
这项发表在《科学进展》上的研究检查了用于产生生命必需成分的早期细胞的化学网络,并研究了如何为这些反应提供动力。研究人员得出的结论是,向自由生活的细菌和古细菌的转变可能是独立发生的,尽管这两个谱系具有相同的潜在遗传密码。
“如果我们能够回到 40 亿年前,观察第一批细胞在地球上出现的情况,我们会看到什么?“我们会看到两种截然不同的细胞出现,先锋细菌和先锋古细菌,它们首次尝试在热液喷口之外存在生命,”杜塞尔多夫大学生物学家、《科学进展》新出版物的主要作者 Natalia Mrnjavac 说道。
Mrnjavac 及其同事比较了基因组、蛋白质结构和化学反应,以研究自由生活细胞出现之前微生物进化的异常早期阶段。
“这些比较让我们对进化阶段有了前所未有的了解,当时酶催化的新陈代谢是由地壳金属催化的自发反应引起的,”该研究的资深作者、杜塞尔多夫生物学家威廉·马丁说。
