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da studio guidato Rutgers fa luce sulle origini di metabolismo

Da uno studio guidato Rutgers fa luce su uno del resistere ai misteri di scienza: Come ha fatto il metabolismo - il trattamento tramite cui la vita si alimenta, convertendo energia proveniente da alimento in movimento ed in crescita - comincia?

per rispondere a che la domanda, i ricercatori inverso-ha costruito una proteina primordiale e la ha inserita in un batterio vivente, in cui ha alimentato con successo il metabolismo, la crescita e la riproduzione delle cellule, secondo lo studio negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

Siamo più vicino a capire i funzionamenti interni della cella antica che era l'antenato di tutta la vita su terra - e, pertanto, alla comprensione a del come la vita è sorto in primo luogo ed alla vita di vie potrebbe intraprendere altri mondi.„

L'autore principale Andrew mormora, un socio post-dottorato al servizio del Rutgers University delle scienze marine e costiere

La scoperta egualmente ha implicazioni per il campo di biologia sintetica, che sfrutta il metabolismo dei microbi per produrre i prodotti chimici industriali; e bioelettronica, che cerca di applicare i circuiti naturali delle cellule per immagazzinamento dell'energia ed altre funzioni.

I ricercatori hanno esaminato la classe A di proteine chiamate ferredoxins, che supportano il metabolismo in batteri, in piante ed in animali dall'elettricità muoventesi attraverso le celle. Queste proteine hanno moduli differenti e complessi nelle odierne cose viventi, ma i ricercatori speculano essi che tutti sono risultato da una proteina molto più semplice che era presente nell'antenato di tutta la vita.

Simile ai biologi di modi confronti gli uccelli ed i rettili moderni alle conclusioni circa il loro antenato comune, le molecole che sono presenti nelle cose viventi e nel usando i modelli elaborati dal calcolatore, moduli ancestrali progettati di tiraggio della ferredoxine confrontate ricercatori che possono esistere in una fase precedente nell'evoluzione di vita.

Quella ricerca piombo alla loro creazione di una versione di base della proteina - una ferredoxine semplice che può condurre l'elettricità all'interno di una cella e che, durante gli eoni di evoluzione, potrebbe provocare i molti generi che esistono oggi.

Poi, provare il loro modello della proteina antica ha potuto realmente supportare la vita, essi la ha inserita in una cella vivente. Hanno catturato il genoma dei batteri di Escherichia coli, hanno eliminato il gene che usa per creare la ferredoxine in natura ed impiombato in un gene per la loro proteina inverso-costruita. La colonia modificata di Escherichia coli è sopravvissuto a e si sviluppata sebbene più lentamente del normale.

Studi il co-author Vikas Nanda, un professore alla facoltà di medicina ed al centro di Rutgers Robert Wood Johnson per biotecnologia e medicina avanzate, che ha detto che le implicazioni della scoperta per biologia e bioelettronica sintetiche vengono dal ruolo dei ferredoxins nei circuiti di vita.

“Queste proteine incanalano l'elettricità come componente dei circuiti interni delle cellule. I ferredoxins che compaiono nella vita moderna sono complessi - ma noi abbiamo creato una versione reso essenziale che ancora supporta la vita. Gli esperimenti futuri potrebbero costruire su questa versione semplice per le applicazioni industriali possibili,„ Nanda ha detto.

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.