जीवन की "लेगो ईंटों" की पहचान की

चार प्रोटीन मॉड्यूल पहले से ही पहले कोशिकाओं में मौजूद थे

बहुत पहले कोशिकाओं के सरल प्रोटीन निर्माण ब्लॉकों से, आज की प्रोटीन विविधता उभरी। इनमें से चार primal बिल्डिंग ब्लॉक्स की पहचान अब शोधकर्ताओं ने कर ली है। © विकास नंदा / रटगर्स यूनिवर्सिटी एचजी: पिक्साबे
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पहले से ही प्रज्वलित सूप में सक्रिय: शोधकर्ताओं ने चार प्रोटीन संरचनाओं की पहचान की है जो स्वयं जीवन के रूप में पुराने हैं। इन चार बुनियादी निर्माण ब्लॉकों ने संभवतः अपने ऊर्जा उत्पादन में बहुत पहले कोशिकाओं की मदद की। विकास के दौरान, जीवन के इन "लेगो" को फिर असंख्य प्रोटीन वेरिएंट में मिला दिया गया, जो अभी भी हम मनुष्यों और अन्य सभी जीवों में काम करते हैं, जैसा कि वैज्ञानिक बताते हैं।

प्रोटीन सभी जीवन के इंजन हैं। इन अमीनो एसिड अणुओं के हजारों वेरिएंट सभी जीवों की कोशिकाओं में काम करते हैं और जीवन की जटिल मशीनरी के लिए आधार बनाते हैं। लेकिन इस विविधता की शुरुआत में क्या था? किस प्रोटीन या प्रोटीन बिल्डिंग ब्लॉक ने तीन अरब साल पहले बहुत पहले कोशिकाओं का आधार बनाया था?

प्राण प्रोटीन की खोज करें

"दुर्भाग्य से, एक जीवाश्म है जो हमें दिखाता है कि जीवन की शुरुआत में प्रोटीन कैसा दिखता था, " रटगर्स विश्वविद्यालय के विकास नंदा कहते हैं। "यही कारण है कि हमें आज जो कुछ भी है उससे शुरू करना है और अपने तरीके से काम करना है, इसलिए बोलना है।" लोकप्रिय धारणा के अनुसार, कम से कम कुछ प्राइमल प्रोटीन तथाकथित ऑक्सीकारक गैसों से संबंधित रहे होंगे - संक्रमण धातुओं वाले प्रोटीन जो कोफ़ेक्टर के रूप में होते हैं, जो इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण को उत्प्रेरित करते हैं और इस तरह ऊर्जा उत्पादन के लिए। यूआर सेल महत्वपूर्ण थे।

मौलिक प्रोटीनों को जानने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक कंप्यूटर प्रोग्राम का इस्तेमाल किया, जिसने 10, 000 प्रोटीनों के तहत सिर्फ तीन आयामी संरचना का विश्लेषण किया और साझा किया - और इसलिए शायद मूल - अणु के कुछ हिस्सों। नंदा कहते हैं, "यह पहली बार है जब हमने हजारों अमीनो एसिड के अणुओं को ऐसे हिस्सों में तोड़ा है जो मूल रूप से हो सकते हैं।"

छोटा प्रोटीन साइटोक्रोम सी, जो प्रकाश संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है, पहले से ही बहुत पहले कोशिकाओं में मौजूद हो सकता है। © सार्वजनिक डोमेन

चार मॉड्यूल - कई संयोजन

और खोज सफल रही: वैज्ञानिकों ने चार प्रोटीन निर्माण ब्लॉकों की खोज की जो बार-बार विभिन्न प्रकार के प्रोटीनों में दिखाई देते हैं और ऊर्जा हस्तांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये बैक्टीरियल फेर्रेडॉक्सिन, एंजाइम साइटोक्रोम सी और सिमेथ्रिन के साथ-साथ कॉपर युक्त प्रोटीन प्लास्टोसिनिन का एक प्रकार है - एक एंजाइम जो शैवाल के प्रकाश संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। प्रदर्शन

"ये चार संरचनात्मक मॉड्यूल मूल रूप से कुछ भी नहीं हैं, लेकिन मूल 'जीवन के निर्माण ब्लॉकों' के अवशेष हैं, " नंदा और उनके सहयोगियों को समझाते हैं। "ये आणविक नैनोमैचिन हमेशा विकास के पाठ्यक्रम में केवल मामूली बदलावों के साथ पारित किए गए हैं।" लेगो ईंटों की तरह, इन प्रोटीनों को कभी अलग-अलग संयोजनों में एक साथ रखा गया था, जो आवश्यक जीवन निर्माण ब्लॉकों के लगातार बढ़ते परिवार का आधार था।

और भी हो सकता है

लेकिन जैसा कि शोधकर्ता बताते हैं, जीवन के ये चार लेगो शायद अकेले नहीं हैं जो पहली कोशिकाओं में सक्रिय थे। उन्हें संदेह है कि वे आगे की जांच से पांच से दस अन्य प्राण प्रोटीन पा सकते हैं। एक और चुनौती है, तो यह पता लगाना कि ये प्राच्य प्रोटीन किस तरह से विकसित हुए हैं is इसलिए बोलने के लिए, अपने परिवार के पेड़ को फिर से बनाने के लिए।

हालांकि, नए निष्कर्षों का एक बहुत ही व्यावहारिक उपयोग भी हो सकता है: "इन मॉड्यूलों को समझना और वे मौजूदा प्रोटीन के भीतर कैसे जुड़े हैं, हमें पूरी तरह से नए उत्प्रेरक विकसित करने में मदद कर सकते हैं, " बताते हैं। नर्त नंदा के सहयोगी पॉल फाल्कोस्की। "इससे उन्हें पानी को विभाजित करने, नाइट्रोजन को बाँधने, और अन्य काम करने में आसानी होगी जो हमारे समाज के लिए उपयोगी होंगे।" (प्रोसीडिंग्स ऑफ़ द नेशनल एकेडमी ऑफ़ साइंसेज, 2018; 10.1073 / pnas.1714225115)

(रटगर्स विश्वविद्यालय, 24.01.2018 - एनपीओ)