Okean tubidagi "do'zax" mavjudoti va uning ajoyib fermenti

Tasavvur qiling: tuxum qaynatayapsiz, lekin oqi qotmayapti. Yoki teskarisi — u hatto 100 darajada ham buzilmayapti. Bu imkonsiz tuyuladi, to'g'rimi? Ammo tabiat buni milliardlab yillardan beri qilib kelmoqda.

Max Planck institutidagi olimlar guruhi juda qiziq organizmni o'rganayapti — Methanocaldococcus infernus. "Infernus" — bu "do'zaxdan" degani. Va bu mayda mavjudot shu nomga to'liq mos keladi. U okeanning chuqur qismidagi vulqon kraterlarida yashaydi. Suv harorati suvning qaynash nuqtasidan ham yuqori bo'lishi mumkin.

Qanday qilib omon qolsa bo'ladi?

Savol shunday — bunday issiqda tirik qolish mumkinmi? Javob nitrogenaza nomli fermentda. Bu oqsil odatiy biologiyada o'rgangan fermentlarga o'xshamaydi.

Nitrogenazaning vazifasi — atmosferadagi azot molekulalarini bir-biriga bog'lab turgan uch karrali bog'ni uzish. Azot havo tarkibining asosiy qismini tashkil etadi, lekin o'simliklar va hayvonlar uni to'g'ridan-to'g'ri ishlatolmaydi. Ko'pchilik bunga umuman qodir emas — ular mikroblarga tayanadi. Bu tabiat bizga ko'rsatadigan ko'rinmas xizmatlardan biri.

Nima uni shunchalik maxsus qiladi?

M. infernus dan olingan nitrogenaza bu muhim kimyoni boshqa deyarli har qanday oqsilni yo'q qiladigan haroratda bajaradi. Tadqiqotchilar aniqlashicha, bu ferment 90°C gacha bo'linishga boshlamaydi ham. Ba'zi qismlari esa 98°C da ham saqlanib qoladi.

Buni tushunish uchun — bu ko'pchilik pechkalaridan ham issiqroq. Inson tanasidagi oqsillar esa bu haroratlarga yetmasdan buzuladi.

Tasmadagi asboblar kabi

Olimlar ferment molekulyar tuzilmasini Fransiya sinxroton markazidan olingan kuchli rentgen nurlari yordamida o'rganganlarida, kutilmagan narsani topishdi.

Bu nitrogenazada olimlar o'rgangan uchta asosiy nitrogenaza oilasining — molibden, vanadiy va temir asosidagi — barcha xususiyatlari mavjud. Bu shunday narsaga o'xshaydiki, qadimgi davrlarning barcha asboblaridan iz qoldirgan bir dona artefakt topsangiz.

Bu kombinatsiya arxivial ferment qadimgi nitrogenazalarga — turli oilalar ajralmasdan oldingi holatiga — yaqin bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.

Eng qiziqarli qism

Jamoatning eng hayratlanarli kashfiyoti — fermentda "aylanish holati" topilishi. Ilmiy adabiyotlarda bu holat faqat vanadiy va temir asosidagi shakllarda uchragan. Bu holat azot bo'lish reaktsiyasi davomida yuzaga keladigan lahzani ifodalaydi — boshqa fermentlarda ushlab bo'lmaydigan payt.

Bu borada, barcha nitrogenaza turlari aslida bir xil mexanizmdan foydalanishi, faqat umumiy mavzuning turli xil variantlarini yaratishi ma'lum bo'ldi.

Bu nima uchun muhim?

Azot biriktirish hayot uchun asos hisoblanadi. Bu fermentlar qanday ishlashini tushunish — qishloq xo'jaligidandan tortib boshqa dunyolarda hayot qidirishgacha — hamma narsaga ta'sir qilishi mumkin.

Agar organizmlar biz imkonsiz deb hisoblagan sharoitlarda muhim kimyoviy jarayonlarni bajara olsa, demak, hayot qayerda rivojlanishi mumkinligi haqidagi fikrimizni qayta ko'rib chiqishimiz kerak.

Shaxsiy fikrim — bunday kashfiyotlar odamni hayratga soladi. Hayot okean tubidagi vulqonlarda milliardlab yillar davomida kimyoviy tajribalar o'tkazib kelganini tasavvur qiling. Va shu qadimiy tajriba ichida barqaror kelajak uchun yechimlar yotibdi.