Происхождение метаболизма — процесса, с помощью которого живые существа превращают пищу в энергию и используют ее для движения и роста — остается одной из главных загадок биологии. Важный шаг к ее решению сделала команда под руководством специалистов из Ратгерского университета, о работе которой рассказывает Phys.org.

Исследователи изучили строение железосодержащих белков ферредоксинов, которые используются в метаболических процессах для переноса электронов. У современных бактерий, растений и животных эти белки принимают разнообразные сложные формы, однако предполагается, что все они происходят от более простого белка, который был характерен для предка всех живых существ.

С помощью компьютерной модели исследователи сравнили современные версии ферредоксинов и определили, какой была самая примитивная форма, существовавшая на заре эволюции.

Чтобы подтвердить способность простейшего ферредоксина поддерживать метаболизм, исследователи заставили его работать в живой клетке. Для этого из генома бактерии E.coli удалили ген ферредоксина и заменили его искусственной синтезированной примитивной копией. Модифицированные таким образом бактерии выжили и успешно размножались, хотя и медленнее обычного.

Открытие приблизило ученых к пониманию того, как работала древняя клетка, которая стала предком всех живых существ на Земле. Кроме того, создание простейшего ферредоксина имеет значение для синтетической биологии и биоэлектроники.

По мнению специалистов из Гарвардского университета, важную роль в зарождении жизни могли сыграть сверхмассивные черные дыры. Их излучение стимулирует синтез биологических молекул и даже процесс фотосинтеза.