Gli scienziati di Rutgers hanno scoperto i "Lego della vita" - quattro strutture chimiche fondamentali che possono essere impilate insieme per costruire la miriade di proteine ​​​​all'interno di ogni organismo - dopo aver distrutto e sezionato quasi 10, 000 proteine ​​per comprenderne le parti componenti.

I quattro elementi costitutivi rendono l'energia disponibile per gli esseri umani e tutti gli altri organismi viventi, secondo uno studio pubblicato oggi online nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

I risultati dello studio potrebbero portare ad applicazioni di questi impilabili, elementi costitutivi organici per l'ingegneria biomedica e proteine ​​terapeutiche e lo sviluppo di prodotti più sicuri, catalizzatori industriali ed energetici più efficienti - proteine ​​ed enzimi che, come robot instancabili, può eseguire ripetutamente reazioni chimiche e trasferire energia per svolgere compiti.

"Comprendere queste parti e come sono collegate tra loro all'interno delle proteine ​​esistenti potrebbe aiutarci a capire come progettare nuovi catalizzatori che potrebbero potenzialmente dividere l'acqua, aggiustare l'azoto o fare altre cose che sono veramente importanti per la società, " ha detto Paul G. Falkowski, coautore dello studio e un distinto professore che guida il Laboratorio di biofisica ambientale ed ecologia molecolare presso la Rutgers University-New Brunswick.

La ricerca degli scienziati è stata fatta su computer, utilizzando i dati sulle strutture atomiche 3D di 9, 500 proteine ​​nella banca dati delle proteine ​​RCSB con sede a Rutgers, una ricca fonte di informazioni su come le proteine ​​funzionano ed evolvono.

"Non abbiamo una documentazione fossile di come apparivano le proteine ​​4 miliardi di anni fa, quindi dobbiamo prendere quello che abbiamo oggi e iniziare a camminare all'indietro, cercando di immaginare come fossero queste proteine, "ha detto Vikas Nanda, autore senior dello studio e professore associato presso il Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare presso la Robert Wood Johnson Medical School di Rutgers, nell'ambito delle scienze biomediche e sanitarie di Rutgers. "Lo studio è la prima volta che siamo stati in grado di prendere qualcosa con migliaia di amminoacidi e scomporlo in pezzi ragionevoli che avrebbero potuto avere origini primordiali".

L'identificazione di quattro elementi costitutivi fondamentali per tutte le proteine ​​è solo l'inizio. Nanda ha detto che la ricerca futura potrebbe scoprire altri cinque o 10 blocchi che fungono da Lego biologici.

"Ora dobbiamo capire come mettere insieme queste parti per creare molecole funzionali più interessanti, " ha detto. "Questa è la prossima grande sfida."