古代微生物揭示了生命如何在沒有氧氣的情況下產生能量：對地球早期生命理解的突破

由法蘭克福歌德大學的沃爾克·穆勒教授領導的研究闡明了原始微生物如何在無氧環境中（如深海熱泉）產生能量。這些微生物將二氧化碳和氫結合形成乙酸，這一過程激活了一種將鈉離子泵出細胞的機制。這產生了一個鈉梯度，當梯度反轉時，會驅動分子渦輪機（ATP合酶）產生ATP，即通用的能量貨幣。Rnf複合物是一種嵌入膜中的蛋白質集合，在此過程中發揮著至關重要的作用，將電子從氫轉移到二氧化碳。科學家們利用冷凍電子顯微鏡和分子動力學模擬，觀察了Rnf複合物，並識別出一個吸引鈉離子的鐵硫簇，從而促進了鈉離子從細胞中的排出。這一發現不僅加深了我們對早期生命形式的理解，而且通過靶向病原體中類似的呼吸酶，為碳捕獲技術和新型抗菌藥物的開發提供了潛力。