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 3 раза в день

В России учет алкоголя переводят на блокчейн
Тренды
«Реактор на основе водорода и бора будет готов в течение 10 лет»
Термоядерный синтез
Китай собирает ДНК граждан под видом бесплатной меддиагностики
Тренды
Стартап ObEN создает реалистичных 3D-аватаров
Кейсы
Робототехника вызвала бум электродвигателей
Робототехника
«До Скайнета еще далеко, но все же лучше к нему подготовиться»
Мнения
Идеи
Светящиеся растения заменят фонари и светильники
Вертикальные фермы Local Roots обещают прокормить космонавтов
Еда будущего
Ученые из МГУ разработали и протестировали квантовый телефон
Квантовые технологии
Тренды
Солнечная энергетика в США заменит 10 ГВт газовых электростанций
Toyota и Panasonic объединились для разработки батарей для EV
Аккумуляторы
Создан новый тип вентиля для квантового компьютера
Квантовые технологии
Технологию автономных имплантов подсмотрели у электрических угрей
Импланты
Aurora передала военным систему автопилота для вертолетов
Беспилотная авиация
Криптокотята на блокчейне выгоднее, чем пенсионные накопления
Блокчейн
«ИИ разрушает нашу свободу воли»
Искусственный интеллект
Южная Корея запретит банкам проводить операции с криптовалютами
Блокчейн
Китай собирается создать в стране 290 «умных городов»
Умные города
Криптомания привела к рекордному росту эфира и лайткойна
Криптовалюты
ЗОЖ предотвращает смертность раковых больных на 40%
Борьба с раком
Искусственный интеллект
ИИ положит конец эффекту «зловещей долины»
Ученые Британии совершили прорыв в лечении гемофилии
Генная терапия
Японский стартап Ispace установит на Луне рекламные щиты
Космические планы
ИИ не хватит опыта, чтобы справиться со следующим финансовым кризисом
Финтех
Китай превращает угольные карьеры в плавучие солнечные фермы
Чистая энергия
Идеи
Правительство США определило, что такое ИИ
«Не обязательно идти в вуз, чтобы стать профи»
Иннополис
Более 1 ГВт новых солнечных станций и другие рекорды Австралии в 2017
Энергия солнца
ИИ-специалисты получают на 35-50% больше работников других ИТ-сфер
Искусственный интеллект
ИИ может испортить карьеру юристам и адвокатам
Автоматизация
Китай разрабатывает супербактерию для очистки воды
Идеи
Разработан анализ крови, выявляющий 2 типа рака
Борьба с раком
Интернет для всех
Возняк и Серф конгрессменам: «Вы не понимаете, как работает Интернет»
Blue Origin осуществит первый коммерческий запуск в 2018 году
Кейсы
«У Amazon или Facebook в 2018 году появится свой банк»
Прогнозы
Литий-металлические батареи увеличат запас хода электрокара в 3 раза
Идеи
Германский автопром не сможет перейти на выпуск только электромобилей
Электромобили
Ford в 2021 году представит беспилотный гибрид
Кейсы
«Биткойн — это свидетельство недоверия к существующей системе»
Блокчейн
IBM выложила в сеть код для разработки ИИ-приложений
Искусственный интеллект
Квантовые технологии
Выполнено ключевое условие для создания квантового интернета
Напечатанные микроволокна помогут выращивать органы
Медицина будущего
Японский телеком-гигант GMO решил платить зарплату биткойнами
Криптовалюты
Венгерский разработчик беспилотных систем готов бросить вызов Waymo
Беспилотники
Indiegogo поможет проводить ICO
ICO
Всемирный банк прекратит инвестиции в нефть и газ после 2019 года
Тренды
Мнения
«Пример Китая показывает, что миру не нужна Кремниевая долина»
«Я был не прав, когда продал свой биткойн за $140»
Криптовалюты
Российские ученые предложили заменитель золота для оптоэлектроники
Электроника