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
Эстония запустит эсткойн — национальную криптовалюту
Криптовалюты
Человеческий мозг может предсказывать будущее
Нейротехнологии
Электросамолет Sun Flyer выгоднее бензиновых аналогов
Электроавиация
Хакеры взламывают криптокошельки через номера мобильных телефонов
Криптовалюты
Возрожден проект ядерного реактора на расплавах солей тория
Ядерная энергетика
Медицинские технологии
Разработана вакцина, дающая иммунитет к героину
Марк Кьюбан инвестировал в венчурный криптовалютный фонд
Тренды
Проведена первая биткойн-транзакция со спутника
Кейсы
В Гарварде создают пробиотик, превращающий обычных людей в спортсменов
Спорт
В процессорах Intel Core 8-го поколения будет 6 ядер
Железо
Миллиардеры делают ставку на космический бизнес
Тренды
«Запрет роботов-убийц не имеет смысла»
Мнения
В Великобритании приравняли онлайн-преступления к обычным
Онлайн-преступления
Борьба с раком
Нанолазер уничтожает клетки рака
Новый 3D-принтер печатает пластиковые инструменты, крепкие как сталь
3D-печать
Cтартап использует поезда для хранения энергии
Хранение энергии
Солнечный самолет совершит первый полет в стратосферу в 2018 году
Транспорт будущего
Распознавание лиц избавит человечество от паролей и ключей
Распознавание лиц
Тренды
В США криптовалюты хотят приравнять к доллару
«Ледяные батареи» сократят потребление энергии на 95%
Чистая энергия
Sky Hopper — грузовой конвертоплан на электротяге
Идеи
Uber предложили объединить с Tesla
Технологические компании
«Электронная кожа» соберет данные о состоянии здоровья
Идеи
Aspire откроет роботизированную ферму по выращиванию насекомых
Тренды
В Великобритании создали самого маленького робота-хирурга
Робот-врач
Мобильные технологии
Топ-5 функций Oreo — новой ОС Android
«Формула-1» проведет киберспортивный чемпионат мира
Кейсы
Ford может полностью перейти на электромобили
Электромобили
«Из-за ИИ придется пересмотреть отношение к образованию и карьере»
Искусственный интеллект
Открыт новый класс химических реакций
Научные открытия
«Роботы уничтожат средний класс»
Мнения
Энди Рубин: «ИИ-смартфон станет виртуальной копией пользователя»
Мнения
Транспорт будущего
«Дни двигателя внутреннего сгорания сочтены»
Wal-Mart запатентовала летающий склад-дирижабль
Идеи
Один день на крупнейшей в мире китайской биткойн-шахте
Криптовалюты
Японские ученые продлили срок службы солнечных модулей из перовскитов
Идеи
Найден способ предотвращения нестабильности термоядерной реакции
Термоядерный синтез
«Дети должны обучаться программированию с двух лет»
Образование
К 2021 году в России будет использоваться 12,8 млн VR-шлемов
Мнения
ИИ научился видеть скрытые аналогии
Обучение машин
В России разработано оптоволокно с квадратной сердцевиной
Оптика
Тренды
Илон Маск и другие ИТ-лидеры требуют запретить военных роботов
«Блокчейн передаст власть над играми в руки геймеров»
Технологии игр
В Китае начал работу киберсуд по интернет-делам
Идеи
Система распознавания речи Microsoft установила новый рекорд
Распознавание речи
ИИ научился считывать намерения людей
Искусственный интеллект
Чистая энергетика
Возобновляемая энергетика принесла экономике США до $113 млрд
Facebook запатентует очки дополненной реальности
Тренды
NuTonomy запустит в Сингапуре сервис роботакси в 2018 году
Беспилотные автомобили
Южная Корея построит в Египте гигантскую умную ферму за $10 млрд
Тренды
Испытан первый в мире электрогенератор на океанических течениях
Возобновляемая энергетика
Мнения
«Алгоритмам нельзя внушить представление о справедливости»