Oeroude Microben Onthullen Hoe Leven Energie Genereerde Zonder Zuurstof: Een Doorbraak in het Begrip van Vroeg Leven op Aarde

Onderzoek onder leiding van Professor Volker Müller aan de Goethe Universiteit Frankfurt heeft opgehelderd hoe oeroude microben, die gedijen in zuurstofloze omgevingen zoals diepzee-warmwaterbronnen, energie genereren. Deze microben combineren koolstofdioxide en waterstof om azijnzuur te vormen, een proces dat een mechanisme activeert dat natriumionen uit de cel pompt. Dit creëert een natriumgradiënt, die, wanneer omgekeerd, een moleculaire turbine (ATP-synthase) aandrijft om ATP te produceren, de universele energiemunt. Het Rnf-complex, een verzameling van in het membraan ingebedde proteïnen, speelt een cruciale rol in dit proces door elektronen van waterstof naar koolstofdioxide te leiden. Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie en moleculaire dynamica simulaties visualiseerden wetenschappers het Rnf-complex en identificeerden ze een ijzer-zwavelcluster dat natriumionen aantrekt, waardoor hun uitstoot uit de cel wordt vergemakkelijkt. Deze ontdekking verbetert niet alleen ons begrip van vroege levensvormen, maar biedt ook potentieel voor koolstofafvangtechnologieën en de ontwikkeling van nieuwe antibacteriële medicijnen door vergelijkbare ademhalingenzymen in pathogenen aan te pakken.