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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

在地球早期距今约24亿年前,发生了对生物进化影响极其重大的“大氧化事件”(The Great Oxygenation Event)。在此之前,地球是一个极度缺氧的环境,而正是从这一时期开始,地球大气中逐渐出现了现代大多数动物(包括人类在内)所必需的氧气。

大多数科学家认为,氧气的增加主要归因于当时植物(海洋微生物)的产氧作用,而氧气释放是它们呼吸作用的附属产物。众所周知,氧气对植物本身具有毒性,植物主要依靠二氧化碳进行光合作用生存。

来自伊利诺大学(University of Illinois)基因生物研究所的研究人员,联合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)。这一发现揭示了最古老的有氧生物代谢作用包括吡哆醛(pyridoxal,一种具有维生素B6活性的天然物质,是多种蛋白酶的基本组分)的合成,并且该过程出现在距今约29亿年以前的太古宙(Archean Eon)时期。研究还表明,这种具有产氧催化作用的酶与锰过氧化氢模拟酶的出现时间一致。

研究人员进一步推测,距今29亿至25亿年前的高强度太阳辐射导致当时地球过氧化氢水平升高,而吡哆醛的出现可能与此有关。此次发现将有助于科学家深入研究早期地球的古环境、早期生物演化,尤其为地球氧气的起源和早期有氧生物的演化提供了极为重要的科学依据。

(责任编辑:glia)