Forscher Rekonstruieren 3,5 Milliarden Jahre Altes Enzym Des Letzten Gemeinsamen Vorfahren Allen Lebens
Rekonstruktion des LUCA-HisF-Enzyms. | Copyright: Rainer Merkl, uni-regensburg.de
Regensburg (Deutschland) - Mit bioinformatischen Methoden ist es deutschen sowie französischen Wissenschaftlern gelungen, eine Proteinsequenz zu rekonstruieren, wie sie vor 3.5 Milliarden Jahren existierte sowie geben damit Einblicke in den Stoffwechsel des letzten gemeinsamen Vorfahren allen heutigen Lebens.
Wie die Forscher etwa Prof. Dr. Rainer Merkl sowie Prof. Dr. Reinhard Sterner vom Institut für Biophysik sowie Physikalische Biochemie eingeschaltet die Hochschule Regensburg gemeinsam mit Kollegen des französischen Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique aktuell in die Fachzeitschrift "Journal of the American Chemical Society" (DOI: 10.1021/ja4115677) berichten, hat sich selbst das Leben auf unserem Planeten hinauf Milliarden von Jahren entwickelt. Allerdings haben sich selbst dabei die elementaren Bausteine des Lebens - Enzyme sowie Proteine - nur unwesentlich verändert.
Neben die Rekonstruktion des Enzyms am Rechner gelang den Forschern jetzt nicht nur beliebig 3,5 Milliarden Jahre altes Enzym am Rechner zu rekonstruieren, sondern sogar auch, dieses Enzym hinein Labor herzustellen sowie es so genauer zu untersuchen.
www.grenzwissenschaft-aktuell.de
"Moderne Enzymkomplexe sind hochspezialisierte sowie effiziente molekulare Maschinen, die eine wichtige Rolle hinein Stoffwechsel von Organismen übernehmen", erläutert die Pressemitteilung die Universität. "Hier beherrschen sie die wichtigsten biochemischen Reaktionen - von die Synthese sowie dem Abbau die Zellbestandteile bis hin zum Auslesen sowie die Weitergabe die Erbinformation. Wie effizient Enzyme aus den frühen Phasen die Evolution auf unserem Planeten waren, lässt sich selbst nichtsdestotrotz nur vertrackt beantworten. Das 'enzymatische Repertoire' von ausgestorbenen Arten ist kaum bekannt, weil es keine makromolekularen Fossilien gibt."
Das Forscherteam wollte herausfinden, welche Eigenschaften die Enzyme solcher Spezies besaßen, die die Erdboden zu einer sehr frühen Treppenstufe die biologischen Evolution besiedelten. Dafür sind die Forscher mit bioinformatischen Methoden fern in die Zeit zurückgereist. Vor etwa 3.5 Milliarden Jahren existierte die zuletzt gemeinsame Vorfahre aller Arten, die LUCA genannt wird. "Dieser Einzeller war ähnlich wie moderne Organismen in die Lage, mithilfe des Enzyms HisF die Aminosäure Histidin herzustellen."
Die Experimente am rekonstruierten Ur-Enzym führten zu erstaunlichen Ergebnissen: "So zeigte sich, dass die Eigenschaften von LUCA-HisF hinein Wesentlichen mit denen des heutigen HisF-Enzyms übereinstimmen. Sowohl die Konstruktion als auch die Enzymaktivität sowie seine Rolle in einem Enzymkomplex unterscheiden sich selbst nur unwesentlich."
Die Gelehrte bewegen sich deshalb davon aus, dass die Evolution von hochspezialisierten Enzymen sowie Enzymkomplexen bereits vor 3,5 Milliarden Jahren - in die LUCA-Ära - weitestgehend abgeschlossen war. Ihre Überlegungen haben Konsequenzen für unsere allgemeines Verständnis die biologischen Evolution. Während sich selbst die elementaren Bausteine des Lebens hinauf Jahrmilliarden nur bisschen veränderten, haben sich selbst in späteren Phasen die Evolution komplexe Proteininteraktionsnetzwerke entwickelt, die zum Entstehen die höheren Arten führten.
grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: uni-regensburg.de
0 Response to "Forscher Rekonstruieren 3,5 Milliarden Jahre Altes Enzym Des Letzten Gemeinsamen Vorfahren Allen Lebens"
Post a Comment