古代微生物揭示了生命如何在没有氧气的情况下产生能量：对地球早期生命理解的突破

由法兰克福歌德大学的沃尔克·穆勒教授领导的研究阐明了原始微生物如何在无氧环境中（如深海热泉）产生能量。这些微生物将二氧化碳和氢结合形成乙酸，这一过程激活了一种将钠离子泵出细胞的机制。这产生了一个钠梯度，当梯度反转时，会驱动分子涡轮机（ATP合酶）产生ATP，即通用的能量货币。Rnf复合物是一种嵌入膜中的蛋白质集合，在此过程中发挥着至关重要的作用，将电子从氢转移到二氧化碳。科学家们利用冷冻电子显微镜和分子动力学模拟，观察了Rnf复合物，并识别出一个吸引钠离子的铁硫簇，从而促进了钠离子从细胞中的排出。这一发现不仅加深了我们对早期生命形式的理解，而且通过靶向病原体中类似的呼吸酶，为碳捕获技术和新型抗菌药物的开发提供了潜力。