Стародавні мікроби розкривають, як життя генерувало енергію без кисню: прорив у розумінні раннього життя на Землі

Дослідження, проведене професором Фолькером Мюллером в Університеті Гете у Франкфурті, пролило світло на те, як первісні мікроби, що процвітають у безкисневих середовищах, таких як глибоководні гарячі джерела, генерують енергію. Ці мікроби поєднують вуглекислий газ і водень, утворюючи оцтову кислоту, процес, який активує механізм викачування іонів натрію з клітини. Це створює натрієвий градієнт, який, при обертанні, приводить в дію молекулярну турбіну (АТФ-синтазу) для виробництва АТФ, універсальної енергетичної валюти. Комплекс Rnf, набір білків, вбудованих у мембрану, відіграє вирішальну роль у цьому процесі, перенаправляючи електрони від водню до вуглекислого газу. Використовуючи кріоелектронну мікроскопію та моделювання молекулярної динаміки, вчені візуалізували комплекс Rnf та ідентифікували залізо-сірчаний кластер, який притягує іони натрію, полегшуючи їх виштовхування з клітини. Це відкриття не лише покращує наше розуміння ранніх форм життя, але й відкриває потенціал для технологій уловлювання вуглецю та розробки нових антибактеріальних препаратів, націлюючись на подібні дихальні ферменти у патогенів.