Vi khuẩn cổ đại tiết lộ cách sự sống tạo ra năng lượng mà không cần oxy: Một bước đột phá trong việc tìm hiểu về sự sống ban đầu trên Trái đất

Nghiên cứu do Giáo sư Volker Müller tại Đại học Goethe Frankfurt dẫn đầu đã làm sáng tỏ cách các vi khuẩn nguyên thủy, phát triển mạnh trong môi trường không có oxy như suối nước nóng ở biển sâu, tạo ra năng lượng. Các vi khuẩn này kết hợp carbon dioxide và hydro để tạo thành axit axetic, một quá trình kích hoạt cơ chế bơm các ion natri ra khỏi tế bào. Điều này tạo ra một gradient natri, khi đảo ngược, sẽ điều khiển một tuabin phân tử (ATP synthase) để tạo ra ATP, đơn vị tiền tệ năng lượng phổ quát. Phức hợp Rnf, một tập hợp các protein nhúng trong màng, đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này, chuyển các electron từ hydro sang carbon dioxide. Sử dụng kính hiển vi điện tử cryo và mô phỏng động lực học phân tử, các nhà khoa học đã hình dung phức hợp Rnf và xác định một cụm sắt-lưu huỳnh thu hút các ion natri, tạo điều kiện cho việc trục xuất chúng khỏi tế bào. Khám phá này không chỉ nâng cao sự hiểu biết của chúng ta về các dạng sống ban đầu mà còn có tiềm năng cho các công nghệ thu giữ carbon và phát triển các loại thuốc kháng khuẩn mới bằng cách nhắm mục tiêu vào các enzym hô hấp tương tự ở mầm bệnh.