美國(guó)羅格斯大學(xué)的一個(gè)致力于探明新陳代謝原始起源的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，已確定了一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)，其參與為地球原始生命提供動(dòng)力的核心化學(xué)反應(yīng)。這項(xiàng)最新發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究為尋找地外生命提供了新線索。

理論認(rèn)為，在3.5億到38億年前的某個(gè)時(shí)候，出現(xiàn)了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它啟動(dòng)了從生命起源前的化學(xué)，也就是生命之前的分子到活的生物系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。這種變化是由一些小的前體蛋白引發(fā)的，這些前體蛋白在古老的代謝反應(yīng)中執(zhí)行關(guān)鍵步驟。

研究人員表示，最有可能啟動(dòng)生命的化學(xué)候選物之一，是一種具有兩個(gè)鎳原子的簡(jiǎn)單肽“Nickelback”，其主鏈氮原子鍵合兩個(gè)關(guān)鍵的鎳原子。肽是蛋白質(zhì)的組成部分，由氨基酸等基本構(gòu)件組成。

鑒于此，研究人員采用了一種“還原論”方法：他們首先檢查已知與代謝過(guò)程相關(guān)的現(xiàn)有當(dāng)代蛋白質(zhì)。由于知道這些蛋白質(zhì)太復(fù)雜而無(wú)法在早期出現(xiàn)，他們將其簡(jiǎn)化為基本結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)后，研究人員得出結(jié)論，最佳候選者是“Nickelback”。

他們推斷，鎳是早期海洋中儲(chǔ)量豐富的金屬。當(dāng)與肽結(jié)合時(shí)，鎳原子成為有效的催化劑，吸引額外的質(zhì)子和電子并產(chǎn)生氫氣。而氫在早期地球上也更為豐富，并且可能是推動(dòng)新陳代謝的重要能量來(lái)源。

這一項(xiàng)目是美國(guó)國(guó)家航空航天局天體生物學(xué)計(jì)劃的一部分，科學(xué)家認(rèn)為，像“Nickelback”這樣的肽，可能成為探測(cè)即將產(chǎn)生生命的行星的最新生物特征。

總編輯圈點(diǎn)

代謝是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。生物體不斷地在進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，而且，生命的基本代謝途徑都是相似的。最早的新陳代謝如何產(chǎn)生，它的動(dòng)力機(jī)制是什么？這是一個(gè)古老但令人著迷的問題。既然涉及起源，這種化學(xué)物質(zhì)必然不會(huì)太過(guò)復(fù)雜，但它又應(yīng)該具備一些富有潛力的結(jié)構(gòu)和功能。長(zhǎng)期研究這一問題的科研團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們找了一個(gè)最佳候選——Nickelback。在人類探尋外星生命時(shí)，該物質(zhì)也能成為一種參考性指引。