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一種可能啟動(dòng)地球生命的物質(zhì)確定,可用于探測(cè)有潛力孕育生命的行星 環(huán)球今亮點(diǎn)

2023-03-15 07:14:57 極目新聞

Nickelback肽的計(jì)算機(jī)渲染圖顯示了鍵合兩個(gè)關(guān)鍵鎳原子(橙色)的主鏈氮原子(藍(lán)色)。已經(jīng)鑒定出這部分蛋白質(zhì)的科學(xué)家認(rèn)為,它可能會(huì)為探測(cè)處于生命誕生邊緣的行星提供線索。圖片來源:美國(guó)羅格斯大學(xué)南達(dá)實(shí)驗(yàn)室


【資料圖】

科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然

美國(guó)羅格斯大學(xué)的一個(gè)致力于探明新陳代謝原始起源的科學(xué)家團(tuán)隊(duì),已確定了一種關(guān)鍵蛋白質(zhì),其參與為地球原始生命提供動(dòng)力的核心化學(xué)反應(yīng)。這項(xiàng)最新發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究為尋找地外生命提供了新線索。

理論認(rèn)為,在3.5億到38億年前的某個(gè)時(shí)候,出現(xiàn)了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),它啟動(dòng)了從生命起源前的化學(xué),也就是生命之前的分子到活的生物系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。這種變化是由一些小的前體蛋白引發(fā)的,這些前體蛋白在古老的代謝反應(yīng)中執(zhí)行關(guān)鍵步驟。

研究人員表示,最有可能啟動(dòng)生命的化學(xué)候選物之一,是一種具有兩個(gè)鎳原子的簡(jiǎn)單肽“Nickelback”,其主鏈氮原子鍵合兩個(gè)關(guān)鍵的鎳原子。肽是蛋白質(zhì)的組成部分,由氨基酸等基本構(gòu)件組成。

鑒于此,研究人員采用了一種“還原論”方法:他們首先檢查已知與代謝過程相關(guān)的現(xiàn)有當(dāng)代蛋白質(zhì)。由于知道這些蛋白質(zhì)太復(fù)雜而無法在早期出現(xiàn),他們將其簡(jiǎn)化為基本結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)后,研究人員得出結(jié)論,最佳候選者是“Nickelback”。

他們推斷,鎳是早期海洋中儲(chǔ)量豐富的金屬。當(dāng)與肽結(jié)合時(shí),鎳原子成為有效的催化劑,吸引額外的質(zhì)子和電子并產(chǎn)生氫氣。而氫在早期地球上也更為豐富,并且可能是推動(dòng)新陳代謝的重要能量來源。

這一項(xiàng)目是美國(guó)國(guó)家航空航天局天體生物學(xué)計(jì)劃的一部分,科學(xué)家認(rèn)為,像“Nickelback”這樣的肽,可能成為探測(cè)即將產(chǎn)生生命的行星的最新生物特征。

總編輯圈點(diǎn)

代謝是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。生物體不斷地在進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,而且,生命的基本代謝途徑都是相似的。最早的新陳代謝如何產(chǎn)生,它的動(dòng)力機(jī)制是什么?這是一個(gè)古老但令人著迷的問題。既然涉及起源,這種化學(xué)物質(zhì)必然不會(huì)太過復(fù)雜,但它又應(yīng)該具備一些富有潛力的結(jié)構(gòu)和功能。長(zhǎng)期研究這一問題的科研團(tuán)隊(duì)近日宣布,他們找了一個(gè)最佳候選——Nickelback。在人類探尋外星生命時(shí),該物質(zhì)也能成為一種參考性指引。

(來源:科技日?qǐng)?bào))

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