写于 2018-11-22 02:02:07| 2019免费彩金网站| 免费送彩金
图片来源:不来梅大学MARUM研究中心一项新的研究表明,第一个细胞是如何从岩石,水和富含氢气的热碱性流体从深海通风口喷出的,以及它们如何逃离深海的巢穴。科学家在Cell¹期刊上发表了他们的研究结果。科学家认为生命的起源与细胞离子泵的起源有关,细胞离子泵是调节离子流过细胞膜的蛋白质的蛋白质。所有细胞都有一种称为ATP合成酶的酶,它利用来自离子流的能量穿过膜来产生能量储存分子ATP。该过程依赖于产生这些梯度的离子泵蛋白。细胞通过产生离子梯度的蛋白质来储存能量,但是首先需要能量来制造这些蛋白质。科学家们认为,氢气饱和的碱性水,在水下通风口遇到酸性海水,会在富含催化离子硫矿物的岩石中的薄矿物壁上产生自然的质子梯度。这可以创造将二氧化碳和氢转化为含有机碳的分子的合适条件,所述有机含碳分子彼此反应以形成类似的构件,如核苷酸和氨基酸。深海热通风口的岩石包含这些薄壁孔的迷宫,它们可能是细胞的前体,产生质子梯度并浓缩形成的简单有机分子,使它们最终能够产生复杂的蛋白质和核酸RNA 。岩石原始细胞最初将衬有渗漏的有机膜。如果细胞从通风口逃逸并在海洋中自由生活,则必须将膜密封。但是密封膜会切断自然的质子梯度,因为虽然ATP合酶会让质子进入细胞,但没有什么可以将它们抽出来。将质子泵出细胞的蛋白质可以解决这个问题,但是在膜关闭之前,这些蛋白质不会有进化压力进化。在这种情况下,他们将不得不在几乎所有时间内发展质子泵系统,这是不可能的,州研究员Nick Lane。科学家们认为原始细胞能够通过进化钠质子反向转运蛋白来逃避这种困境,这是一种利用质子流入将钠离子泵出细胞的简单质子。随着原细胞膜开始闭合,它们在较小质子之前变得对大钠离子不可渗透。这将为进化钠泵蛋白的细胞提供优势,同时它们仍然可以依靠通气孔的天然质子梯度来产生能量。这些反向转运蛋白也产生钠梯度,当细胞膜完全闭合时,细胞可以在钠梯度上运行,并且可以自由地离开通气孔。

作者:相翦籁