La recherche montre que le cycle de Krebs est possible sans métaux ni catalyseurs enzymatiques et offre de nouveaux indices sur les origines de la vie


La recherche montre que le cycle de Krebs est possible sans métaux ni catalyseurs enzymatiques et offre de nouveaux indices sur les origines de la vie

Trent Stubbs ’20 dans le laboratoire avec Greg Springsteen, professeur de chimie à Furman. Crédit photo: Jeremy Fleming, Furman University

Le plus jeune diplômé de l’Université Furman, Trent Stubbs, est l’auteur d’une nouvelle étude Chimie naturelle cela peut changer fondamentalement la compréhension humaine de l’origine de la vie. La a été publiée aujourd’hui.

L’étude décrit comment des réactions chimiques organiques auraient pu commencer de manière inorganique pour la première fois il y a des milliards d’années, selon une découverte de recherche de l’ancien étudiant de l’Université Furman, Stubbs.

L’un de ces processus métaboliques élémentaires est connu sous le nom de cycle de , également connu sous le nom de cycle de l’acide citrique. recherches de Greg Springsteen, professeur de chimie à Stubbs et Furman, marquent la première fois que le cycle de Krebs est reproduit par synthèse.

« Trent a commencé avec quelques petites molécules et a compris comment le cycle de Krebs peut fonctionner et il fonctionne sans enzymes dans l’eau à un pH doux », a déclaré Springsteen. « Ces découvertes ont des applications potentielles pour comprendre comment la vie a commencé sur et où elle pourrait surgir dans l’univers. »

Pour formuler leur hypothèse, Stubbs et Springsteen ont d’abord demandé ce qui est fondamental dans la vie.

« Qu’y a-t-il dans les cellules vivantes? » Demanda Stubbs. « Quels sont certains de ces composants essentiels qui ont dû exister très tôt? La réponse est le cycle de l’acide citrique. C’est l’un des processus qui convertissent les aliments en énergie. Peu importe que vous soyez humain, végétal ou lézard, peu importe. » Il est donc probable que ce cycle ait existé près des origines de la vie, et c’est le sujet de cet article – comment des versions plus simples de ce cycle, qui nécessitent maintenant des machines biologiques complexes pour fonctionner, pourraient-elles commencer depuis le début sans tout cela? le matériel avancé a-t-il fonctionné? « 

Le journal a également obtenu une place de choix dans le magazine Quanta, ainsi que des versions animées de Springsteen et Stubbs, étudiants de première année au doctorat. Étudiant de l’Université Emory en vedette dans la dernière vidéo intitulée « Quelle est la première hypothèse métabolique pour l’origine de la vie? »

«D’autres scientifiques ont salué l’importance des nouvelles connaissances et l’originalité et l’expertise chimique rigoureuse des chercheurs», a écrit John Rennie, rédacteur en chef adjoint de Quanta.

La recherche derrière le Chimie naturelle Le papier était le sous-produit du rôle de Springsteen en tant que chef de file pour un consortium de recherche conjoint géré par la National Science Foundation (NSF) et la NASA appelé le Center for Chemical Evolution. Springsteen se spécialise dans l’application des principes de la chimie organique mécaniste à la compréhension de la vie et de ses origines. Lui et ses étudiants travaillent depuis plus d’une décennie pour découvrir comment les réactions chimiques naturelles auraient pu évoluer en un réseau auto-entretenu de réactions métaboliques. C’est un critère central de la vie.

Springsteen a été nommé l’un des huit boursiers nationaux Henry Dreyfus pour enseignants-chercheurs en 2018, et les bourses fédérales dont il est l’auteur ont permis à Furman de gagner plus d’un million de dollars en recherche et en financement d’instruments au cours des cinq dernières années.

La découverte de Stubbs a également conduit à de nouvelles méthodes de synthèse chimique de diagnostics biologiques utilisés dans une méthode de diagnostic pour détecter le cancer et une infection bactérienne appelée analyse du flux métabolique. Reconnaissant le potentiel commercial, Springsteen et Stubbs ont formé et établi Aconabolics LLC en juillet 2018, opérant à partir d’un espace de laboratoire spécialement conçu sur le campus pour commercialiser ces résultats.

Springsteen et Stubbs sont également les inventeurs de deux brevets issus de la recherche. Ce sont les deuxième et troisième de l’histoire de Furman.

le Chimie naturelle Cette sortie est l’aboutissement de trois ans de travail de Stubbs et Springsteen. Ils ont rédigé le manuscrit avec des contributions substantielles de Mahipal Yadav et Ram Krishnamurthy du Scripps Research Institute.


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Plus d’information:
R. Trent Stubbs et coll. Un analogue ancestral plausible sans métal du cycle de Krebs qui se compose entièrement d’acides α-céto. Chimie naturelle (2020). DOI: 10.1038 / s41557-020-00560-7

Fourni par l’Université Furman

Citation: La recherche montre qu’un cycle de Krebs est possible sans ni catalyseurs enzymatiques et offre de nouveaux indices sur les origines de la vie (2020, 16 octobre), qui sera publié le 17 octobre 2020 sur https://phys.org/news/2020- Les catalyseurs enzymatiques de 10-krebs-métaux ont été extraits de -clues.html

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