Starożytne mikroby ujawniają, jak życie generowało energię bez tlenu: przełom w zrozumieniu wczesnego życia na Ziemi

Badania prowadzone przez profesora Volkera Müllera z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie wyjaśniły, w jaki sposób pierwotne mikroby, rozwijające się w środowiskach beztlenowych, takich jak głębinowe gorące źródła, generują energię. Mikroby te łączą dwutlenek węgla i wodór, tworząc kwas octowy, proces, który aktywuje mechanizm wypompowywania jonów sodu z komórki. Tworzy to gradient sodu, który po odwróceniu napędza turbinę molekularną (syntazę ATP) do produkcji ATP, uniwersalnej waluty energetycznej. Kompleks Rnf, zbiór białek osadzonych w błonie, odgrywa kluczową rolę w tym procesie, przekierowując elektrony z wodoru do dwutlenku węgla. Stosując krioelektronową mikroskopię i symulacje dynamiki molekularnej, naukowcy zwizualizowali kompleks Rnf i zidentyfikowali klaster żelazowo-siarkowy, który przyciąga jony sodu, ułatwiając ich wydalanie z komórki. Odkrycie to nie tylko poszerza naszą wiedzę na temat wczesnych form życia, ale także stwarza potencjał dla technologii wychwytywania dwutlenku węgla i rozwoju nowych leków przeciwbakteryjnych poprzez celowanie w podobne enzymy oddechowe u patogenów.