|
Trang chủ >> Thông tin khoa học >> Khởi nguồn của sự sống: vào thời kì đầu của trái đất, sắt giúp ARN xúc tác sự vận chuyển điện tử
Thư viện ảnh
Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :
22 |
|
 Số lượt truy cập :
33261604 |
|
|
|
|
|
Khởi nguồn của sự sống: vào thời kì đầu của trái đất, sắt giúp ARN xúc tác sự vận chuyển điện tử
Thứ bảy, 22-06-2013 | 03:46:20
|
|
Một nghiên cứu mới cho thấy các chuyển hóa sinh hóa phức tạp có thể được thực hiện dưới điều kiện của môi trường Trái Đất khi mới hình thành buổi đầu sơ khai.
Một nghiên cứu mới cho thấy các chuyển hóa sinh hóa phức tạp có thể được thực hiện dưới điều kiện của môi trường Trái Đất khi mới hình thành buổi đầu sơ khai.
Nghiên cứu cho thấy ARN có khả năng xúc tác sự vận chuyển điện tử dưới các điều kiện tương tự như khi Trái Đất mới hình thành. Sự vận chuyển điện tử có liên quan tới nhiều quá trình sinh học – bao gồm quang hợp, hô hấp và sự chuyển đổi vai trò của ARN sang ADN trong tiến hóa – Khám phá của nghiên cứu chỉ ra rằng các quá trình chuyển hóa sinh hóa phức tạp có thể đã diễn ra khi sự sống vừa bắt đầu. Có một bằng chứng to lớn rằng sự tiến hóa của sự sống được chuyển giao từ giai đoạn sơ khai mà ARN đóng vai trò trung tâm trước khi ADN xuất hiện và đóng vai trò trung tâm trong việc mã hóa protein. Trong suốt thời gian đó, môi trường Trái Đất thiếu oxy nhưng có rất nhiều sắt hòa tan. “Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng khi ARN kết hợp với sắt trong môi trường thiếu oxy, ARN thể hiện khả năng của mình trong việc xúc tác sự vận chuyển electron, một quá trình liên quan tới nhiều quá trình sinh hóa phức tạp nhất.” Loren Williams, giáo sư hóa học và hóa sinh tại Việc Kỹ Thuật Georgia. Kết quả nghiên cứu được đăng trên Nature Chemistry ngày 19/05/2013. Nghiên cứu được tại trợ bởi Viện sinh học vũ trụ NASA, viện đã thành lập trung tâm nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa Ribosme (Ribo Evo) ở Viện kỹ thuật Georgia. Oxy tự do gần như không tồn tại trong khí quyển của Trái Đất hơn 3 tỉ năm trước. Khi oxy tự do bắt đầu xuất hiện bởi sự quang hợp, nó khiến sắt bị oxy hóa trở nên gỉ sét, tạo nên các quặng oxit mà ngày nay chúng ta vẫn đang khai thác. Các oxy tự do tạo ra bởi các sinh vật phát triển khiến sắt trở nên biến đổi, tuy nhiên cho dù vậy sắt vẫn là một thứ cần thiết cho sự sống. William tin rằng sự biến đổi của sắt trong môi trường bởi oxy gây ra một sự biến đổi từ từ từ việc sử dụng sắt thành việc sử dụng Mg để ARN kết hợp, thay đổi cấu trúc và tham gia xúc tác. William và một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Georgia Chiaolong Hsiao đã sử dụng một kiểm nghiệm peroxidase tiêu chuẩn để phát hiện sự vận chuyển trong các dung dịch chứa ARN và ion Fe2+ hoặc dung dịch chứa ARN và ion Mg2+. Trong kiểm nghiệm trên 10 ARN khác nhau, các nhà nghiên cứu đã quan sát sự xúc tác của một quá trình vận chuyển một electron với sự hiện diện của sắt và sự vắng mặt của oxy. Họ thấy rằng có 2 dạng ARN, ribosomal ARN 23 (rARN 23) và ARN vận chuyển (tARN), 2 dạng cổ nhất và phổ biến nhất, xúc tác sự vận chuyển điện tử một cách hiệu quả hơn các loại ARN còn lại. Tuy nhiên, không có ARN nào trong dung dịch chứa Mg2+ xúc tác sự vận chuyển điện tử trong môi trường thiếu oxy. “Khám phá của chúng tôi chỉ ra rằng vai trò xúc tác của ARN có thể rất to lớn trong thời kì sơ khai của Trái Đất, và các thí nghiệm của chúng tôi đã làm sống lại chức năng tiềm tang của ARN.” William cho biết. Nghiên cứu này là nghiên cứu mở rộng trên nghiên cứu trước đó được đăng tải trên tạp chí PloS ONE tháng 5/2012. Trong nghiên cứu trước đó, William cũng là người dẫn đầu nhóm với các thí nghiệm và các tính toán để nghiên cứu đối với sắt, trong môi trường thiếu oxy có thể thay thể Mg trong việc kết hợp với ARN để tham gia xúc tác. Họ tìm thấy rằng hình dạng của ARN và cấu trúc gấp thì giống nhau và hoạt động chức năng của ARN tăng khi Mg được thay thế bởi sắt trong môi trường thiếu oxy. Trong các nghiên cứu tương lai, các nhà nghiên cứu dự định sẽ nghiên cứu về các chức năng riêng biệt của ARN thông qua phản ứng với các kim loại có trên Trái Đất.
Theo Congnghesinhhoc24h.
|
Trở lại
In
Số lần xem: 1364
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
