Тайну «кислородной катастрофы» Земли приоткрыли ученые

Учёные из Гарвардского университета активировали цианобактерии производить фермент, упоминание о котором, казалось бы, кануло в Лету. Активация этих цианобактерий приоткроет завесу тайны о «прародителях» фотосинтезирующих организмов на Земле.

Атмосфера Земли была наполнена кислородом, который фотосинтезировали первые живые организмы около 2,5 миллиардов лет назад. Всё это именуется в науке «Кислородной катастрофой» (ведь именно из-за изменений в составе атмосферы, исчезли или же были поглощены анаэробные организмы), к тому же, сама атмосфера создала новые формы жизни.

Бактерии-первопроходцы фотосинтеза должны были приложить немалые усилия для выработки рибулозобисфосфаткарбоксилазы (RuBisCO), фермента, связывающего углекислый газ. Сегодня RuBisCO — самый распространённый фермент на Земле. Конечно, со времен «Кислородной катастрофы» кодировка данного фермента претерпела некоторые изменения.

Чтобы понять, каким образом произошла эволюция генов, ответственных за синтез RuBisCO, эволюционный биолог Бетул Качар (Betül Kacar) из Гарварда и её коллеги сравнили эти гены с генами современных фотосинтезирующих организмов, выстроив логически компоненты генов, которые бы отвечали за синтез этого фермента, имея при этом общего прародителя фотосинтезирующих организмов.

При помощи технологией редактирования генома CRISPR, учёные отобрали только лишь необходимые им фрагменты ДНК и вживили их уже в существующий геном современной цианобактерии, отделив предварительно «родные» гены. Новый вид бактерии вырабатывает давно утерянный фермент. Это даёт сведения учёным об экологии древней Земли.

Результаты проделанной работы Качар предоставила на конференции по астробиологии в городе Месе, штат Аризона.