Международная команда ученых опровергла одну из важнейших концепций о том, как возникла жизнь на нашей планете. Исследование показало, что белковые структуры, которые считались основой всего живого, на самом деле являются лишь одной из многих возможностей эволюции.
В течение десятилетий ученые были убеждены, что древнейшие белки начались с простой структурной особенности, которая называется "мотивом". Этот мотив считался зерном, из которого эволюционировали более сложные белки. Однако новое исследование, возглавляемое Линн Камерлин из Технологического института Джорджии и Лиамом Лонго из Института наук о Земле и жизни в Токио, полностью меняет это представление.
"Это, по-видимому, разрушенная молекулярная окаменелость, истинная природа которой была переписана в течение миллиардов лет эволюции", – пояснила Камерлин. По ее словам, это открытие кардинально меняет понимание белков.
P-петлевые НТФазы, к которым принадлежит исследуемый мотив, являются одними из древнейших и самых распространенных белковых семейств на Земле. Они присутствуют во всех формах жизни и участвуют в критически важных процессах, включая синтез АТФ и моделирование РНК/ДНК. Исследователи обнаружили, что многие различные типы фосфатсвязывающих белков были возможны в ранней истории Земли.
Команда ученых проверила свою работу как в водной, так и в метанольной средах. Метанол имитирует условия на ранней Земле с меньшим количеством воды. Результаты показали сравнимые белковые мотивы в метанольной среде, доказывая, что знаменитый мотив не был уникальным.
Это открытие имеет важное значение не только для понимания происхождения жизни, но и для развития биотехнологий. Лучшее понимание эволюции природных белков поможет исследователям создавать искусственные белки для доставки лекарств и разработки новых вакцин.
Исследование также бросает вызов теории "РНК-мира", которая предполагает, что жизнь на Земле началась около 4 миллиардов лет назад с РНК-молекул, способных к самокопированию. По этой гипотезе, РНК хранила генетическую информацию до того, как появилась ДНК.
Теперь перед учеными стоят новые вопросы: когда этот мотив стал доминирующим и как могла выглядеть жизнь в других вариантах развития? Ответы на эти вопросы могут привести к открытиям, которые принесут пользу всему человечеству.
