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Novo estudo lança luz sobre as origens da vida na Terra
Abordando uma das questões mais profundamente sem resposta da biologia, uma equipe liderada por Rutgers descobriu as estruturas de proteínas que podem ser responsáveis ​​pelas origens da vida na sopa primordial da Terra antiga.
Por Universidade Rutgers - 15/01/2022


Abordando uma das questões mais profundamente sem resposta da biologia, uma equipe liderada por Rutgers descobriu as estruturas de proteínas que podem ser responsáveis ​​pelas origens da vida na sopa primordial da Terra antiga. Crédito: Rutgers

Abordando uma das questões mais profundamente sem resposta da biologia, uma equipe liderada por Rutgers descobriu as estruturas de proteínas que podem ser responsáveis ​​pelas origens da vida na sopa primordial da Terra antiga.

O estudo aparece na revista Science Advances .

Os pesquisadores exploraram como a vida primitiva pode ter se originado em nosso planeta a partir de materiais simples e não vivos. Eles perguntaram quais propriedades definem a vida como a conhecemos e concluíram que qualquer coisa viva precisaria coletar e usar energia, de fontes como o Sol ou fontes hidrotermais.

Em termos moleculares, isso significaria que a capacidade de embaralhar elétrons era primordial para a vida. Como os melhores elementos para a transferência de elétrons são os metais (pense em fios elétricos padrão) e a maioria das atividades biológicas são realizadas por proteínas, os pesquisadores decidiram explorar a combinação dos dois – ou seja, proteínas que ligam metais.

Eles compararam todas as estruturas de proteínas existentes que ligam metais para estabelecer quaisquer características comuns, com base na premissa de que essas características compartilhadas estavam presentes em proteínas ancestrais e foram diversificadas e transmitidas para criar a gama de proteínas que vemos hoje.

A evolução das estruturas das proteínas envolve a compreensão de como novas dobras surgiram a partir das já existentes, então os pesquisadores projetaram um método computacional que descobriu que a grande maioria das proteínas de ligação a metais atualmente existentes são um pouco semelhantes, independentemente do tipo de metal ao qual se ligam, do organismo a que se ligam. provêm ou a funcionalidade atribuída à proteína como um todo.

"Vimos que os núcleos de ligação ao metal das proteínas existentes são de fato semelhantes, embora as próprias proteínas possam não ser", disse a principal autora do estudo, Yana Bromberg, professora do Departamento de Bioquímica e Microbiologia da Rutgers University-New Brunswick. "Também vimos que esses núcleos de ligação de metal são muitas vezes compostos de subestruturas repetidas, como blocos de LEGO. Curiosamente, esses blocos também foram encontrados em outras regiões das proteínas, não apenas núcleos de ligação de metal, e em muitas outras proteínas que não foram considerados em nosso estudo. Nossa observação sugere que rearranjos desses pequenos blocos de construção podem ter tido um único ou um pequeno número de ancestrais comuns e dado origem a toda a gama de proteínas e suas funções que estão atualmente disponíveis - ou seja, para a vida como a conhecemos."

"Temos muito pouca informação sobre como a vida surgiu neste planeta, e nosso trabalho contribui com uma explicação anteriormente indisponível", disse Bromberg, cuja pesquisa se concentra em decifrar os projetos de DNA da maquinaria molecular da vida. "Esta explicação também pode contribuir potencialmente para nossa busca por vida em outros planetas e corpos planetários. Nossa descoberta dos blocos de construção estruturais específicos também é possivelmente relevante para os esforços de biologia sintética, onde os cientistas pretendem construir proteínas especificamente ativas novamente."

O estudo, financiado pela NASA, também incluiu pesquisadores da Universidade de Buenos Aires.'

 

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