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.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
Тренды
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
Идеи
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Кейсы
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды
Правительственные криптопесочницы: как освободить финтех от давления закона и защитить потребителей
Тренды
Кейсы
Роман Нестер, Segmento: я верю корпорациям больше, чем маленьким компаниям
Суперагенты в недвижимости: как блокчейн и большие данные заменяют риелторов
Тренды
СМИ будущего: вертикальные видео, новости по запросу и смерть сайтов
Тренды
Тренды
Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
Сет Стивенс-Давидовиц: у людей гораздо больше непристойных и скверных мыслей, чем мы думали
Мнения
Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Мнения
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Тренды