Микробные предки человека раскрыли секреты выживания и производства энергии

Ученые раскрывают секреты того, как третья форма жизни производит энергию

3:45

Международная научная группа пересмотрела наше представление о археях — микробных предках человека, живших два миллиарда лет назад, и показала, как они используют газообразный водород. Исследование, опубликованное в журнале Cell, объясняет, как эти микроорганизмы производят энергию, потребляя и выделяя водород. Эта простая, но эффективная стратегия позволила им выживать в самых экстремальных условиях Земли на протяжении миллиардов лет.

Статья, созданная учеными из Института биомедицинских открытий Университета Монаша, включая профессора Криса Грининга, профессора Джилл Бэнфилд и доктора Боба Люнга, переписывает фундаментальные положения биологии.

Доктор Боб Люнг отметил, что это открытие одной из древнейших форм жизни может также способствовать развитию человечества, включая новые способы использования водорода в будущей зеленой экономике.

"Люди только недавно начали рассматривать водород как источник энергии, а археи делают это уже миллиард лет. Теперь у биотехнологов есть возможность черпать вдохновение из этих архей для промышленного производства водорода", — сказал он.

На вершине пирамиды жизни находятся три "домена" жизни: эукариоты (включая животных, растения и грибы), бактерии и археи. Археи — это одноклеточные организмы, которые могут жить в самых экстремальных условиях Земли. Согласно ведущей научной теории, эукариоты, такие как люди, произошли от древней линии архей, слившихся с бактериальной клеткой через обмен газообразным водородом.

"Наше открытие приближает нас к пониманию того, как этот важный процесс дал начало всем эукариотам, включая человека", — говорит Люнг.

Команда проанализировала геномы тысяч архей на наличие ферментов, производящих водород, и затем воспроизвела эти ферменты в лаборатории для изучения их характеристик. Они обнаружили, что некоторые археи используют уникальные ферменты, называемые [FeFe]-гидрогеназами.

Археи, производящие эти ферменты, были найдены в самых сложных условиях Земли, включая горячие источники, нефтяные резервуары и глубокие слои морского дна.

Ранее считалось, что эти гидрогеназы существуют только у эукариотов и бактерий. Исследовательская группа впервые показала их наличие у архей, а также их разнообразие по форме и функции.

Археи не только имеют самые маленькие ферменты, использующие водород, но и самые сложные из них.

Статья демонстрирует, что некоторые археи обладают самыми маленькими ферментами, производящими водород, среди всех форм жизни на Земле, что может предложить оптимизированные решения для промышленного производства биологического водорода.

Профессор Крис Грининг отметил, что открытия о том, как археи используют водород, могут иметь потенциальное применение в переходе к "зеленой" экономике.

"В настоящее время промышленность использует драгоценные химические катализаторы для использования водорода. Но мы знаем из природы, что биологические катализаторы могут работать очень эффективно и устойчиво. Можем ли мы использовать их, чтобы улучшить использование водорода?", — сказал он.

Археи, обладая древним происхождением и потенциальным применением в биотехнологии, продолжают привлекать внимание исследователей, открывая многообещающие возможности для дальнейших открытий и внедрения.

Автор Макар Горшенин
Макар Вадимович Горшенин — студент Московского Финансово-Юридического университета, внештатный корреспондент Правды.Ру.
Обсудить