Долгое время сведения о первых этапах развития жизни на Земле получали главным образом по горным породам и ископаемым остаткам. Теперь появился еще один способ изучать далекое прошлое — с помощью восстановления древних биологических молекул.

 Изображение: ScienceDaily

Команда ученых из Университета штата Юта в США восстановила предполагаемые древние варианты фермента нитрогеназы, который превращает атмосферный азот в форму, доступную живым организмам. Для этого биохимики создали реконструированные версии древних белков, которые могли существовать около 3,2 млрд лет назад.

Затем специалисты изучили работу восстановленных генов в лабораторных условиях и измерили изотопное фракционирование азота в клетках. Такой подход позволил оценить, как подобные ферменты могли функционировать миллиарды лет назад и какие химические процессы сопровождали раннюю историю Земли.

Авторы исследования считают, что реконструкция древних нитрогеназ расширяет возможности изучения происхождения жизни. При этом результаты могут оказаться полезными не только для фундаментальной науки. Они помогают лучше понять круговорот азота, могут использоваться при разработке решений для сельского хозяйства в условиях меняющегося климата, а также в проектах по выращиванию растений во время будущих космических миссий — например, выращивания культур в условиях изменения климата или даже для космического земледелия на Марсе.