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o estudo Rutgers-conduzido derrama a luz nas origens do metabolismo

Um estudo Rutgers-conduzido derrama a luz em uma de resistir mistérios da ciência: Como fez o metabolismo - o processo por que a vida se põe, convertendo a energia do alimento no movimento e no crescimento - começa?

Para responder a que a pergunta, os pesquisadores reverso-projectou uma proteína primordial e a introduziu em uma bactéria viva, onde pusesse com sucesso o metabolismo, o crescimento e a reprodução da pilha, de acordo com o estudo nas continuações da Academia Nacional das Ciências.

Nós somos mais perto de compreender os funcionamentos internos da pilha antiga que era o antepassado de toda a vida na terra - e, conseqüentemente, a compreender como a vida elevarou no primeiro lugar, e à vida dos caminhos podia ter tomado em outros mundos.”

O autor principal Andrew murmura, um associado cargo-doutoral no departamento de universidade de Rutgers de ciências marinhas e litorais

A descoberta igualmente tem implicações para o campo da biologia sintética, que aproveita o metabolismo dos micróbios para produzir produtos químicos industriais; e bioelectrónica, que procura aplicar os circuitos naturais das pilhas para o armazenamento de energia e as outras funções.

Os pesquisadores olharam uma classe de proteínas chamadas os ferredoxins, que apoiam o metabolismo nas bactérias, vegetais e animal pela electricidade móvel através das pilhas. Estas proteínas têm formulários diferentes, complexos em coisas vivas de hoje, mas os pesquisadores especulam eles que todos elevararam de uma proteína muito mais simples que estasse presente no antepassado de toda a vida.

Similar aos biólogos das maneiras compare pássaros e répteis modernos às conclusões sobre seu antepassado compartilhado, as moléculas comparadas pesquisadores que estam presente em coisas vivas e em usar modelos de computador, os formulários ancestrais projetados da tracção do ferredoxin que podem ter existido em uma fase mais adiantada na evolução da vida.

Essa pesquisa conduziu a sua criação de uma versão básica da proteína - um ferredoxin simples que pudessem conduzir a electricidade dentro de uma pilha e que, sobre eternidades da evolução, poderia ter causado muitos tipos que existem hoje.

Então, provar seu modelo da proteína antiga podia realmente apoiar a vida, eles introduziu-a em uma pilha viva. Tomaram o genoma das bactérias de Escherichia Coli, removeram o gene que se usa para criar o ferredoxin na natureza, e emendado em um gene para sua proteína reverso-projetada. A colônia alterada de Escherichia Coli sobreviveu e cresceu embora mais lentamente do que o normal.

Estude o co-autor Vikas Nanda, um professor na Faculdade de Medicina e no centro de madeira de Rutgers Robert Johnson para biotecnologia e medicina avançadas, disse-o que as implicações da descoberta para a biologia e a bioelectrónica sintéticas vêm do papel dos ferredoxins nos circuitos da vida.

“Estas proteínas canalizam a electricidade como parte dos circuitos internos de uma pilha. Os ferredoxins que aparecem na vida moderna são complexos - mas nós criamos uma versão despido que ainda apoiasse a vida. As experiências futuras poderiam construir nesta versão simples para aplicações industriais possíveis,” Nanda disse.

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.