Les scientifiques de Rutgers ont trouvé les "Legos de la vie" - quatre structures chimiques de base qui peuvent être empilées pour construire la myriade de protéines à l'intérieur de chaque organisme - après avoir brisé et disséqué près de 10, 000 protéines pour comprendre leurs composants.

Les quatre blocs de construction rendent l'énergie disponible pour les humains et tous les autres organismes vivants, selon une étude publiée en ligne aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Les résultats de l'étude pourraient conduire à des applications de ces matériaux empilables, blocs de construction organiques pour le génie biomédical et les protéines thérapeutiques et le développement de produits plus sûrs, catalyseurs industriels et énergétiques plus efficaces - protéines et enzymes qui, comme des robots infatigables, peut effectuer à plusieurs reprises des réactions chimiques et transférer de l'énergie pour effectuer des tâches.

"Comprendre ces parties et comment elles sont connectées les unes aux autres au sein des protéines existantes pourrait nous aider à comprendre comment concevoir de nouveaux catalyseurs qui pourraient potentiellement diviser l'eau, fixer l'azote ou faire d'autres choses qui sont vraiment importantes pour la société, " a déclaré Paul G. Falkowski, co-auteur de l'étude et professeur distingué qui dirige le Laboratoire de biophysique environnementale et d'écologie moléculaire de l'Université Rutgers au Nouveau-Brunswick.

Les recherches des scientifiques ont été effectuées sur des ordinateurs, en utilisant des données sur les structures atomiques 3D de 9, 500 protéines dans la RCSB Protein Data Bank basée à Rutgers, une riche source d'informations sur le fonctionnement et l'évolution des protéines.

"Nous n'avons pas de trace fossile de ce à quoi ressemblaient les protéines il y a 4 milliards d'années, nous devons donc prendre ce que nous avons aujourd'hui et commencer à reculer, en essayant d'imaginer à quoi ressemblaient ces protéines, " dit Vikas Nanda, auteur principal de l'étude et professeur agrégé au Département de biochimie et de biologie moléculaire de la Robert Wood Johnson Medical School de Rutgers, au sein de Rutgers Biomedical and Health Sciences. "L'étude est la première fois que nous avons pu prendre quelque chose avec des milliers d'acides aminés et le décomposer en morceaux raisonnables qui auraient pu avoir des origines primordiales."

L'identification de quatre blocs de construction fondamentaux pour toutes les protéines n'est qu'un début. Nanda a déclaré que les recherches futures pourraient découvrir cinq ou dix autres blocs de construction qui servent de Legos biologiques.

« Maintenant, nous devons comprendre comment assembler ces pièces pour créer des molécules fonctionnelles plus intéressantes, " dit-il. " C'est le prochain grand défi. "