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科学家发现最早产氧植物中起催化产氧作用的酶

2012/01/24 来源:光明网
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导读
在地球早期距今24亿年前,发生了对生物进化影响非常重大的“大氧化事件”。在此以前,地球是一个极度缺氧的环境,而正是从这时起,地球大气中开始出现了我们现代大多数动物包括我们人类在内必不可少的氧气。

科学家发现最早产氧植物中起催化产氧作用的酶

伊利诺大学研究人员Gustavo Caetano-Anollés

在地球早期距今24亿年前,发生了对生物进化影响非常重大的“大氧化事件”“The Great Oxygenation Event”。在此以前,地球是一个极度缺氧的环境,而正是从这时起,地球大气中开始出现了我们现代大多数动物包括我们人类在内必不可少的氧气。

大多数科学家都认为氧气的增加是由于这时候的植物(海洋微生物)产氧作用所导致的,而氧气释放是它们呼吸作用的附属产物。因为我们都知道氧气对于植物来说是有毒的,它们是依靠二氧化碳来生存的。

来自伊利诺大学(University of Illinois)基因生物研究所的研究人员,协同中国和韩国的科研团队发现了最早产氧植物中起催化产氧作用的酶(enzyme)。

科研人员对现今所有仍存活的古老植物基因研究分析得出结论认为:最古老的有氧生物代谢作用包括了吡哆醛的合成(吡哆醛:pyridoxal,一种生物酶,是具有维生素B6作用的自然物质之一,是很多蛋白酶的基本组成),并且它出现在距今29亿年以前的太古宙(Archean Eon)时期。而且这种起到产氧催化作用的酶和锰过氧化氢模拟酶的出现时间是一致的。

研究人员还进一步推测,29亿到25亿年前高强度的太阳辐射导致了当时地球过氧化氢水平的升高,而吡哆醛的出现可能与此有关。此次的发现将有助于科学家们对早期地球古环境、早期生物演化的研究,特别是对地球氧气的出现和早期有氧生物的演化提供了非常有价值的信息。

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