Ни один из нас не был бы тут сейчас, в случае если миллиарды лет назад маленький, одноклеточный организм не начал применять кислород для зарабатывания на судьбу. Исследователи не знают совершенно верно, когда это случилось, либо по какой причине, но бригада ученых приехала ближе чем когда-либо прежде в обнаружение. Они идентифицировали самый ранний узнаваемый пример аэробного метаболизма, процесс применения кислорода как горючее. Открытие может даже дать представления как, в том направлении, где кислород прибыл из во-первых.
Для путешествия до сих пор назад вовремя, эволюционный bioinformaticist Густаво Каэтано-Анольес из Университета Иллинойса, Равнина Урбаны, вместе с сотрудниками в Китае и Южной Корее, сделала мало молекулярное выслеживание. Они обыскивали изданные геномы от всех групп организмов – не обращая внимания на то, что они не включали вирусы в это сосредоточение изучения на кусках протеинов, известных как области.
Эти части имеют собственные формы различения, которые дают представления о функции протеина и могут быть категоризированы на базе разных черт. Совершенно верно так же, как викторианский дом имеет определенные изюминки, устанавливающие его не считая тюдоровского дома, исследователи могут установить отличие между разными областями на базе их формы.
В течение продолжительного времени протеины с многократными областями могут перевести их в и как блоки Lego, говорит Каэтано-Анольес. Это проблематично, в силу того, что перетасовка может затенить эволюционное происхождение области. Так, его несколько проанализировала лишь протеины с одной областью, закодировавшей одну функцию.
Исследователи сохраняли надежду, что методом ограничения их изучения областями, вовлеченными в аэробный метаболизм, они имели возможность проследить историю процесса.Бригада произвела собственного рода молекулярные часы методом установления эволюционной последовательности для протеинов единственной области. Каэтано-Анольес и его сотрудники имели возможность тогда связать ту последовательность с геологическим графиком времени. Методом корреляции появления интеграла областей к событиям, таким как увеличение эукариотов, организмов с мембраносвязанными сотовыми структурами, они имели возможность выяснить приблизительную дату происхождения определенных областей. «Молекулярные часы не идеальны», Каэтано-Анольес признает. «И время от времени они неправильно себя ведут.
Но [области], которые мы испытали, которые были связаны с ясными событиями, имел доброе соглашение».Исследователи нашли, что самый старый аэробный процесс был производством пиридоксали либо активной формой витамина B6, информируют они сейчас в Структуре. Эта реакция показалась примерно 2,9 миллиарда лет назад, вместе с создающим кислород ферментом, названным марганцевой каталазой. Этот фермент нейтрализует перекись водорода методом разламывания его на кислород и вода.
Каэтано-Анольес выдвигает догадку, что ранние организмы взяли кислород, они должны были произвести витамин B6 из этого распада перекиси водорода. Авторы утверждают, что эти древние организмы столкнулись бы с большими суммами перекиси водорода в их окружающей среде из-за бомбардировки ледникового льда ультрафиолетовым излучением, которое может генерировать состав.
«Это – превосходная газета с позиций развития протеина [области]», говорят Пол Фальковский, эволюционный biogeochemist в Университете Ратджерса в Нью-Брансуике, Нью-Джерси, кто не был вовлечен в изучение. Но Тимоти Лайонс, biogeochemist в Калифорнийском университете, Риверсайд, скептичен, что большой уровень перекиси водорода был произведен ледниками. «Существует мало прямого доказательства для шипа перекиси водорода сейчас», говорит он.
Но, он говорит, что изучение есть востребованным упрочнением при правильном определении эволюционного происхождения аэробного метаболизма.