罗格斯大学(Rutgers)的一组科学家致力于查明新陈代谢的原始起源 - 一组首先为地球上的生命提供动力的核心化学反应 - 已经确定了蛋白质的一部分，可以为科学家提供检测即将产生生命的行星的线索。

这项研究发表在《科学进展》上，对寻找外星生命具有重要意义，因为它为研究人员提供了新的线索，罗格斯大学高级生物技术与医学中心(CABM)研究员Vikas Nanda说。

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根据实验室研究，罗格斯大学的科学家表示，最有可能启动生命的化学候选者之一是具有两个镍原子的简单肽，他们称之为“Nickelback”，不是因为它与加拿大摇滚乐队有任何关系，而是因为它的主链氮原子结合两个关键的镍原子。肽是由一些称为氨基酸的元素构建块组成的蛋白质的成分。

“科学家认为，在3.5亿到3亿年前的某个时候，有一个转折点，启动了从益生元化学(生命之前的分子)到活生物系统的转变，”Nanda说。“我们相信这种变化是由一些小的前体蛋白引发的，这些蛋白质在古老的代谢反应中执行了关键步骤。我们认为我们已经找到了这些"先锋肽"之一。

进行这项研究的科学家是罗格斯大学领导的一个名为“地圈和微生物祖先中纳米机器进化”(ENIGMA)的团队的一部分，该团队是NASA天体生物学计划的一部分。研究人员正在寻求了解蛋白质如何进化成为地球上生命的主要催化剂。

当用望远镜和探测器搜索宇宙中过去、现在或新兴生命的迹象时，美国宇航局的科学家会寻找已知的生命预兆的特定“生物特征”。Nanda说，像镍背这样的肽可能成为NASA用来探测即将产生生命的行星的最新生物特征。

研究人员推断，一种原始的煽动化学物质需要足够简单，以便能够自发地组装在益生元汤中。但它必须具有足够的化学活性，才能具有从环境中获取能量以驱动生化过程的潜力。

为此，研究人员采用了一种“还原论”的方法：他们首先检查已知与代谢过程相关的现有当代蛋白质。知道这些蛋白质太复杂而无法在早期出现，他们将它们缩减为它们的基本结构。

经过一系列实验，研究人员得出结论，最佳候选者是Nickelback。该肽由13个氨基酸组成，并结合两个镍离子。

他们认为，镍是早期海洋中丰富的金属。当与肽结合时，镍原子成为有效的催化剂，吸引额外的质子和电子并产生氢气。研究人员推断，氢在早期地球上也更为丰富，并且是推动新陈代谢的重要能量来源。

“这很重要，因为虽然有许多关于生命起源的理论，但这些想法的实际实验室测试很少，”Nanda说。“这项工作表明，不仅简单的蛋白质代谢酶是可能的，而且它们非常稳定且非常活跃 - 使它们成为生命的合理起点。[page]