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el estudio Rutgers-llevado vierte la luz en los orígenes del metabolismo

Un estudio Rutgers-llevado vierte la luz en una de aguantar misterios de la ciencia: ¿Cómo hizo el metabolismo - el proceso por el cual la vida se mueve por motor, convirtiendo energía de la comida en el movimiento y el incremento - comienza?

Para contestar a que la pregunta, los investigadores reverso-dirigió una proteína primordial y la insertó en una bacteria viva, donde movió por motor con éxito el metabolismo, el incremento y la reproducción de la célula, según el estudio en procedimientos de la National Academy of Sciences.

Estamos más cercano a entender los funcionamientos internos de la célula antigua que era el antepasado de toda la vida en la tierra - y, por lo tanto, la comprensión de cómo la vida se presentó en el primer lugar, y la vida de los caminos pudo haber llevado en otros mundos.”

El autor importante Andrew murmura, un socio postdoctoral en el departamento de universidad de Rutgers de ciencias marinas y costeras

El descubrimiento también tiene implicaciones para el campo de la biología sintetizada, que aprovecha el metabolismo de microbios para producir las substancias químicas industriales; y bioelectrónica, que intenta aplicar el conjunto de circuitos natural de las células para el almacenamiento de energía y otras funciones.

Los investigadores observaban una clase de las proteínas llamadas los ferredoxins, que soportan metabolismo en bacterias, instalaciones y animales por electricidad de mudanza a través de las células. Estas proteínas tienen formas diversas, complejas en cosas vivas de hoy, pero los investigadores especulan ellos que todos se presentaron de una proteína mucho más simple que estaba presente en el antepasado de toda la vida.

Similar a los biólogos de las maneras compare los pájaros y los reptiles modernos a las conclusiones sobre su antepasado compartido, las moléculas comparadas los investigadores que están presentes en cosas vivas y los modelos de ordenador con, las formas ancestrales diseñadas del drenaje de la ferredoxina que pudieron haber existido en un primero tiempo en la evolución de la vida.

Esa investigación llevó a su creación de una versión básica de la proteína - una ferredoxina simple que puede conducto electricidad dentro de una célula y que, sobre eones de la evolución, habría podido dar lugar a las muchas clases que existen hoy.

Entonces, probar su modelo de la proteína antigua podía soportar real vida, ellas la insertó en una célula viva. Tomaron el genoma de las bacterias de Escherichia Coli, quitaron el gen que utiliza para crear ferredoxina en naturaleza, y empalmado en un gen para su proteína reverso-dirigida. La colonia modificada de Escherichia Coli sobrevivió y creció aunque más despacio que normal.

Estudie al co-autor Vikas NANDA, profesor en la Facultad de Medicina y el centro de madera de Rutgers Roberto Johnson para la biotecnología y el remedio avanzados, dijo que las implicaciones del descubrimiento para la biología y la bioelectrónica sintetizadas vienen del papel de los ferredoxins en el conjunto de circuitos de la vida.

“Estas proteínas canalizan electricidad como parte del conjunto de circuitos interno de una célula. Los ferredoxins que aparecen en vida moderna son complejos - solamente nosotros hemos creado una versión desnuda que todavía soporta vida. Los experimentos futuros podrían emplear esta versión simple para los usos industriales posibles,” NANDA dijo.

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.