Около четырех миллиардов лет назад у жизни на Земле был общий предок — LUCA. Но как из него получились бактерии и археи, две главные ветви живых организмов? Ученые из Института молекулярной эволюции при Университете Генриха Гейне в Дюссельдорфе предложили неожиданный ответ: у жизни было не одно начало, а два.
Исследователи восстановили метаболизм первых клеток, изучив 420 химических реакций, которые производят аминокислоты, основания РНК и витамины из водорода, аммиака и углекислого газа. Оказалось, что около половины этих реакций в LUCA катализировали не ферменты, а природные металлы — те же, что встречаются в гидротермальных источниках.
Особый интерес вызвал палладий — естественный катализатор, которого много в жерлах подводных вулканов. Вместе с фосфитом он способен запускать фосфорилирование — ключевые реакции обмена веществ — без участия АТФ и ферментов. «Это удивительно и делает раннюю эволюцию гораздо понятнее», — отмечают авторы.
Сравнивая ферменты бактерий и архей, ученые заметили, что те и другие независимо изобрели разные ферменты для одних и тех же реакций. Это значит, что переход к свободной жизни две ветви совершили по отдельности. «Мы смотрим на один генетический код, но на два происхождения жизни», — заключает старший автор Уильям Мартин.
По материалам: The Debrief
AT
