Forskare har med hjälp av syntetisk biologi återskapat ett kvävefixerande enzym från tiden för mer än tre miljarder år sedan. Arbetet ger nya insikter i hur liv utvecklades på den tidiga jorden och kan vägleda sökandet efter liv på andra platser i universum.
Forskare vid Utah State University och University of Wisconsin-Madison har byggt upp förfädersversioner av nitrogenaser, enzymer som omvandlar atmosfäriskt kväve till en form som kan användas av levande organismer. Studien, som publicerats i Nature Communications, undersökte hur dessa enzymer kan ha fungerat för miljarder år sedan.
Lance Seefeldt, biokemist vid Utah State University, noterade att alla levande organismer behöver kväve för att överleva men inte kan komma åt det direkt. "Enzymer som kallas nitrogenaser möjliggör kvävefixering", sade han. Teamet mätte kväveisotopfraktionering i de manipulerade stammarna för att jämföra urgamla och moderna versioner.
Betül Kaçar, som leder det NASA-finansierade MUSE-projektet, sade att resultaten hjälper till att förklara förhållandena på den tidiga jorden innan syreberoende liv uppstod. Hon tillade att förståelsen för planetens förflutna är avgörande för att identifiera liv på andra världar.
Forskningen kan också stödja insatser för att förbättra jordbruket i torka-utsatta områden och för att odla mat i rymden.
