Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научные открытия

Ученые Иллинойсского университета нашли подтверждение метаболической теории зарождения жизни и составили «дерево» молекулярных функций, способное предсказать дальнейшее развитие живых организмов на Земле.

Жизнь на Земле появилась из малого — элементы соединились, чтобы сформировать углеродные молекулы, которые стали предтечами всех последующих. Но каким был следующий шаг, доподлинно неизвестно.

Одна из распространенных гипотез гласит, что все началось с молекул рибонуклеиновой кислоты, которые содержали генетический материал для создания белков и могли выполнять простые химические реакции. Другие ученые отвергают эту идею, считая, что РНК слишком сложная и большая молекула, чтобы с нее все началось. Они утверждают, что должна быть какая-то более простая молекула с метаболическими функциями, и открытие специалистов из Иллинойса подтверждают эту теорию.

«Все живые организмы обладают метаболизмом, набором химических трансформаций, поддерживающих жизнь, дающих энергию и материю, необходимые для функционирования клеток. Эти метаболические трансформации начались очень давно на Земле. Вероятно, организмы заменили химические реакции, уже происходящие на планете, и приняли их в клетки посредством развития ферментативной активности», — говорит профессор Густаво Каэтано-Анноле.

Он и его коллега Ибрагим Коч обнаружили свидетельства метаболической гипотезы, изучив эволюцию молекулярной функции в организмах, представленную во всех формах жизни. Для этого они воспользовались базой данных проекта «Генная онтология», в которой содержится геном 249 организмов, и для каждой молекулы белка или РНК есть набор условий, описывающих их функции. Это самый удобный способ понять, как работает организм, считают ученые.

По словам профессора Каэтано-Анноле, количество появлений функции в геноме дает нам информацию об ее истории. Определенные функции, например, каталитическая активность метаболизма, скорее всего, общая для всех организмов и встречается часто. Менее распространенные функции, с другой стороны, будут более современными.

Вооружившись этой информацией и новейшими компьютерными технологиями, ученые составили дерево наиболее вероятных маршрутов метаболических функций, развивающихся во времени. В самом его низу, около корней, расположены самые древние функции: метаболизм и связь. «Логично, что две этих функции зародились очень давно, потому что молекулы сначала нуждались в энергии, которую можно получить посредством метаболизма, и должны были взаимодействовать с другими молекулами», — говорит профессор.

Следующим шагом стали функции, позволившие появиться макромолекулам. Именно тогда на сцену вышла РНК. Затем появился механизм интеграции молекул в клетки, а за ним — функции коммуникации между клетками и их окружением. И чем выше к кроне дерева, тем более сложные функции мы видим: мускулы, кожу, нервную систему, пишет Phys.org.

Знание темпа развития этих молекулярных функций позволяет также предсказать направление развития жизни на Земле. «Люди считают, что эволюция — это взгляд назад, — говорит профессор Каэтано-Анноле. — Но мы можем использовать нашу хронологию и методологию, чтобы понять, какие новые молекулярные функции появятся в будущем».

Доказательства другой теории происхождения жизни — из глины — предложила группа американо-канадских ученых. Они показали, как при помощи катализатора в виде добиологических метаболитов происходит синтез глины всего за 20 часов при температуре 90° C и давлении в 1 атм.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Авиация
Spike испытала прототип сверхзвукового пассажирского самолета
Yamaha представила Motoroid — концепт мотоцикла с ИИ
Электромотоциклы
Власти США одобрили использование робота-хирурга
Медицинские роботы
«Криптовалюты избавят людей от уплаты банковских комиссий»
Криптовалюты
Маск: «Наш корабль сядет на Марс даже при отказе части двигателей»
Космос
«Электрические самолеты появятся не ранее, чем через 15-20 лет»
Мнения
Ураганы привели к буму домашних систем хранения энергии в США
Тренды
Открыт новый метод измерения спинового тока в квантовых материалах
Научные разработки
Shell выкупила крупнейшую европейскую сеть электрозаправок
Электротранспорт
Автономный робот STAR удалил опухоль лучше хирургов
Медицинские роботы
В России точно появится крипторубль
Криптовалюты
К 2019 году Baidu начнет массовое производство автономных автомобилей
Беспилотные автомобили
На World Skills выступит рекордное количество участников из России
Тренды
Финтех
IBM запускает международные блокчейн-платежи
С Gluon создавать нейронные сети будет так же просто, как приложения
Нейронные сети
«Великобритания может возглавить ИИ-революцию»
Искусственный интеллект
Илон Маск признался, что владеет двумя бензиновыми автомобилями
Кейсы
В США строят крупнейшую виртуальную солнечную электростанцию
Чистая энергетика
Virgin Hyperloop One вернет людям радость путешествий
Транспорт будущего
В Исландии запускают станцию, которая превращает СО2 в камень
Чистая энергетика
Частный космос
Российская ракета Протон-М станет прямым конкурентом Falcon 9
Глава JPMorgan: «Я больше не буду говорить о биткойне»
Криптовалюты
Цифровое государство
С 1 июля 2018 года в России внедрят электронные ПТС
Оптические волокна могут заменить электронные датчики движения
Носимая электроника
Фармкомпании начали переманивать ИТ-специалистов из Google и Microsoft
Фармацевтика
Как ИТ-гиганты превратились из спасителей в угрозу
Государственный контроль
StreamCube сделает энергию приливов выгодной и доступной
Возобновляемая энергетика
Xperia Touch, превращающая стол в тачскрин, поступила в продажу
Тренды
Власти Швеции первыми в мире потребовали уплаты налогов в биткойнах
Тренды
Летающие мотоциклы
Полиция Дубая тестирует «летающие мотоциклы» российского производства
Разработан новый бетон, который выдерживает толчки магнитудой 9 баллов
Строительные технологии
Немецкий инженер создал AR-очки для инженеров и рабочих
Дополненная реальность
Умные колонки Google позволят делать заказы в Target
Голосовые помощники
Google переучит лишенных работы специалистов за $1 млрд
Тренды
Ученые в 50 раз усилили Т-клетки для борьбы с ВИЧ
Лечение ВИЧ
«Цифровой институт» Стива Возняка подготовит тысячи ИТ-специалистов
Мнения
Ричард Брэнсон: «SpaceShipTwo отправится в космос через 3 месяца»
Космический туризм
Водородные тягачи Toyota начнут работу в порту Лос-Анджелеса
Транспорт будущего
Китайская прокуратура начнет использовать ИИ
Тренды
Частный космос
SpaceX спровоцирует триллионный бум в аэрокосмической отрасли
Геном морского огурца подсказал ученым механизм регенерации тканей
Генетика
Стартап Zenome позволит людям зарабатывать на генетических данных
Генетические данные
Звание «главного пугала» перешло от Google к Amazon
ИТ-компании
Образование 2.0
Тим Кук: «Лучше учить не иностранный язык, а язык программирования»
Прорывная технология позволит создать жесткий диск емкостью 40 Тб
Хранение данных
ИИ-разработчики досконально изучат кубический миллиметр мозга
Исследования мозга
BMW представила гибридный электровелосипед
Электробайки
Власти Китая хотят национализировать все ИТ-компании в стране
Государственный контроль
На дорогах Калифорнии разрешат тестировать робомобили без водителей
Робомобили