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l'étude dirigée par Rutgers jette la lumière sur les origines du métabolisme

Une étude dirigée par Rutgers jette la lumière sur une de supporter des mystères de la science : Comment est-ce qu'est-il allé le métabolisme - le procédé par lequel la durée s'actionne, en convertissant l'énergie de la nourriture en mouvement et accroissement - commencent ?

Pour répondre que la question, les chercheurs inverse-a conçu une protéine primordiale et l'a insérée dans une bactérie vivante, où elle a avec succès actionné le métabolisme, l'accroissement et la reproduction des cellules, selon l'étude dans les démarches de l'académie nationale des sciences.

Nous sommes plus près de comprendre les fonctionnements internes de la cellule antique qui était l'ancêtre de toute la durée sur terre - et, en conséquence, à comprendre comment la durée a surgi en premier lieu, et à la durée de voies pourrait avoir pris d'autres mondes. »

L'auteur important Andrew murmurent, un associé post-doctoral à la faculté de Rutgers des sciences marines et côtières

La découverte a également des implications pour l'inducteur de la biologie synthétique, qui arme le métabolisme des microbes pour produire les produits chimiques industriels ; et la bioélectronique, qui recherche à appliquer les circuits naturels des cellules pour le stockage de l'énergie et d'autres fonctionnements.

Les chercheurs ont regardé une classe des ferredoxins appelés de protéines, qui supportent le métabolisme dans les bactéries, des végétaux et animaux par l'électricité en mouvement par des cellules. Ces protéines ont différentes, complexes formes dans des choses vivantes d'aujourd'hui, mais les chercheurs spéculent ils que tous ont résultés d'une protéine beaucoup plus simple qui était présente dans l'ancêtre de toute la durée.

Assimilé aux biologistes de voies comparez les oiseaux et les reptiles modernes aux conclusions d'attraction au sujet de leur ancêtre partagé, les molécules comparées de ferrédoxine de chercheurs qui sont présentes dans des choses vivantes et des types d'ordinateur d'emploi, les formes héréditaires conçues qui ont pu avoir existés à une partie dans l'évolution de la durée.

Cette recherche a mené à leur création d'une version fondamentale de la protéine - une ferrédoxine simple qui peut conduire l'électricité dans une cellule et qui, au-dessus des éons d'évolution, pourrait avoir provoqué les nombreux genres qui existent aujourd'hui.

Puis, prouver leur modèle de la protéine antique a pu réellement supporter la durée, ils l'a insérée dans une cellule vivante. Ils ont pris le génome des bactéries d'Escherichia coli, ont retiré le gène qu'il emploie pour produire la ferrédoxine en nature, et épissé dans un gène pour leur protéine inverse-conçue. La colonie modifiée d'Escherichia coli a survécu et s'est développée bien que plus lentement que la normale.

Étudiez le co-auteur Vikas Nanda, un professeur à la Faculté de Médecine et au centre en bois de Rutgers Robert Johnson pour la biotechnologie et le médicament avancés, avez dit que les implications de la découverte pour la biologie et la bioélectronique synthétiques viennent du rôle des ferredoxins dans les circuits de la durée.

« Ces protéines cheminent l'électricité en tant qu'élément des circuits internes des cellules. Les ferredoxins qui apparaissent dans la vie moderne sont complexes - mais nous avons produit une version épurée qui supporte toujours la durée. Les futures expériences pourraient établir sur cette version simple pour des applications industrielles possibles, » Nanda a dit.

Source:
Journal reference:

Mutter, A.C et al. (2019) De novo design of symmetric ferredoxins that shuttle electrons in vivo. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.1905643116.