Учёные нашли ключ к происхождению жизни

Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому - энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку - полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

Как и ряд других древних бактерий, Methanosarcina acetivorans может синтезировать метан, используя в качестве одного из компонентов сырья монооксид углерода. Однако американские учёные открыли, что этот микроб также может сделать из угарного газа ацетат (уксус).

Ферри и Хаус считают, что существующие в бактерии Methanosarcina acetivorans ферменты (в частности - ацетат киназа) могли служить важным кирпичиком в метаболизме гипотетической древней протоклетки. Что полученный ацетат мог реагировать вне неё с сульфидом железа, создавая тиоэфир, который использовался бы самой протоклеткой, в ходе ряда реакций преобразовывавшей тиоэфир обратно в ацетат.

Главное же, что в ходе этих превращений в протоклетке синтезировался бы аденозинтрифосфат - эффективная молекула-энергоноситель.

Производящая ацетат разновидность - это прямой потомок одного из самых ранних микробов, считают исследователи, а ацетат киназа - один из самых древних на Земле ферментов. Авторы работы представляют свою версию эволюции: они пишут, как минеральная протоклетка эволюционировала в свободно живущую клетку, и какие ещё биохимические реакции могли развиться из описанной выше химической цепочки.

Подробнее - в статье авторов исследования, вышедшей в журнале Molecular Biology and Evolution, а также в заметке EurekAlert!.

Американские учёные подчёркивают, что их теория могла бы примерить две существующие гипотезы происхождения жизни - гетеротрофную и хемоавтотрофную, отличающиеся взглядом на первые метаболические реакции и, что очень важно, источник энергии для них (молнии в первом случае и исключительно химические реакции с участием сульфида железа - во втором).

Кстати, именно анализ примитивных живых "существ" может многое рассказать учёным об эволюции. Читайте о расшифровке генома самого загадочного биологического объекта - промежуточного между вирусами и бактериями, но не являющимся в полной мере ни тем, ни другим.