The Energetics and Habitat of Metabolic Origin

Informazioni relative al progetto

EcolMetabOrigin

ID dell’accordo di sovvenzione: 101018894

DOI

10.3030/101018894

Data della firma CE 1 Maggio 2021

Data di avvio 1 Novembre 2021

Data di completamento 31 Ottobre 2026

Finanziato da

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Costo totale

€ 2 490 000,00

Contributo UE

€ 2 490 000,00

Coordinato da

HEINRICH-HEINE-UNIVERSITAET DUESSELDORF
Germany

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Pubblicazioni

Peer reviewed articles (28)

ATP requirements for growth reveal the bioenergetic impact of mitochondrial symbiosis

Autori: William F. Martin
Pubblicato in: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, Numero 1866, 2025, Pagina/e 149564, ISSN 0005-2728
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.bbabio.2025.149564

Serpentinization as the source of energy, electrons, organics, catalysts, nutrients and pH gradients for the origin of LUCA and life

Autori: Schwander L, Brabender M, Mrnjavac N, Wimmer JLE, Preiner M, Martin WF
Pubblicato in: Frontiers in Microbiology, Numero 14, 2023, Pagina/e 1257597, ISSN 1664-302X
Editore: Frontiers Media
DOI: 10.3389/fmicb.2023.1257597

GTP before ATP: The energy currency at the origin of genes

Autori: Natalia Mrnjavac, William F. Martin
Pubblicato in: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, Numero 1866, 2024, Pagina/e 149514, ISSN 0005-2728
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.bbabio.2024.149514

Gene Duplications Are At Least 50 Times Less Frequent than Gene Transfers in Prokaryotic Genomes

Autori: Fernando D K Tria, William F Martin
Pubblicato in: Genome Biology and Evolution, Numero 13/10, 2021, ISSN 1759-6653
Editore: Oxford University Press
DOI: 10.1093/gbe/evab224

Ambient temperature CO2 fixation to pyruvate and subsequently to citramalate over iron and nickel nanoparticles

Autori: Beyazay T, Belthle KS, Farès C, Preiner M, Moran J, Martin WF, Tüysüz H
Pubblicato in: Nature Communications, Numero 14, 2023, Pagina/e 570, ISSN 2041-1723
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-36088-w

Synergistic Effects of Silica‐Supported Iron−Cobalt Catalysts for CO₂ Reduction to Prebiotic Organics

Autori: Kendra S. Belthle, William F. Martin, Harun Tüysüz
Pubblicato in: ChemCatChem, Numero 16, 2024, ISSN 1867-3880
Editore: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/cctc.202301218

Narrowing gaps between Earth and life

Autori: Martin WF
Pubblicato in: Proc Natl Acad Sci USA, 2022, ISSN 0027-8424
Editore: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2216017119

Conversion of pyridoxal to pyridoxamine with <scp>NH</scp>₃ and <scp>H</scp>₂ on nickel generates a protometabolic nitrogen shuttle under serpentinizing conditions

Autori: Manon Laura Schlikker, Max Brabender, Loraine Schwander, Carolina Garcia Garcia, Maximillian Burmeister, Sabine Metzger, Joseph Moran, William F. Martin
Pubblicato in: The FEBS Journal, 2024, ISSN 1742-464X
Editore: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/febs.17357

Pyrophosphate and Irreversibility in Evolution, or why PPi Is Not an Energy Currency and why Nature Chose Triphosphates

Autori: Jessica L. E. Wimmer, Karl Kleinermanns, William F. Martin
Pubblicato in: Frontiers in Microbiology, Numero 12, 2021, ISSN 1664-302X
Editore: Frontiers Media
DOI: 10.3389/fmicb.2021.759359

The ancestral mitotic state: Closed orthomitosis with intranuclear spindles in the syncytial last eukaryotic common ancestor.

Autori: Bremer N, Tria FDK, Skejo J, Martin WF
Pubblicato in: Genome Biology and Evolution, 2023, ISSN 1759-6653
Editore: Oxford University Press
DOI: 10.1093/gbe/evad016

A prebiotic Krebs cycle analog generates amino acids with H2 and NH3 over nickel

Autori: Kaur H, Rauscher SA, Werner E, Song Y, Yi J, Kazöne W, Martin WF, Tüysüz H, Moran J
Pubblicato in: Chem, Numero 10, 2024, Pagina/e 1-13, ISSN 2451-9294
Editore: Cell Press
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.001

Direct synthesis of formamide from CO2 and H2O with nickel–iron nitride heterostructures under mild hydrothermal conditions

Autori: Beyazay T, Martin WF, Tüysüz H
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 145, 2023, Pagina/e 19768–19779, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.3c05412

Ancestral state reconstructions trace mitochondria but not phagocytosis to the last eukaryotic common ancestor

Autori: Bremer N, Tria FDK, Skejo J, Garg SG, Martin WF
Pubblicato in: Genome Biology and Evolution, 2022, ISSN 1759-6653
Editore: Oxford University Press
DOI: 10.1093/gbe/evac079

Chemiosmotic ATP synthesis by minimal protocells

Autori: Fanchen Yu, Jinbo Fei, Yi Jia, Tonghui Wang, William F. Martin, Junbai Li
Pubblicato in: Cell Reports Physical Science, Numero 6, 2025, Pagina/e 102461, ISSN 2666-3864
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102461

Ferredoxin reduction by hydrogen with iron functions as an evolutionary precursor of flavin-based electron bifurcation

Autori: Brabender M, Henriques Pereira DP, Mrnjavac N, Schlikker ML, Kimura Z-I, Sucharitakul J, Kleinermanns K, Tüysüz H, Buckel W, Preiner M, Martin WF
Pubblicato in: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Numero 121, 2024, Pagina/e e2318969121, ISSN 0027-8424
Editore: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2318969121

Archaeal pseudomurein and bacterial murein cell wall biosynthesis share a common evolutionary ancestry

Autori: Bishwa P. Subedi, William F. Martin, Vincenzo Carbone, Eduardus C. Duin, Bryan Cronin, Julia Sauter, Linley R. Schofield, Andrew J. Sutherland-Smith, Ron S. Ronimus
Pubblicato in: FEMS Microbes, 2021, ISSN 2633-6685
Editore: Oxford University Press
DOI: 10.1093/femsmc/xtab012

Cryptic diversity of cellulose-degrading gut bacteria in industrialized humans

Autori: Moraïs S, Winkler S, Zorea A, Levin L, Nagies FSP, Kapust N, Lamed E, Artan-Furman A, Bolam DN, Yadav MP, Bayer EA, Martin WF, Mizrahi I
Pubblicato in: Science, 2024, Pagina/e eadj9223, ISSN 0036-8075
Editore: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.adj9223

The Moon-forming impact and the autotrophic origin of life

Autori: Mrnjavac N, Wimmer JLE, Brabender M, Schwander L, Martin WF
Pubblicato in: ChemPlusChem, 2023, Pagina/e e202300270, ISSN 2192-6506
Editore: Wiley-VCH Verlag
DOI: 10.1002/cplu.202300270

Chemical Antiquity in Metabolism

Autori: Natalia Mrnjavac, Loraine Schwander, Max Brabender, William F. Martin
Pubblicato in: Accounts of Chemical Research, Numero 57, 2024, Pagina/e 2267-2278, ISSN 0001-4842
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.accounts.4c00226

The radical impact of oxygen on prokaryotic evolution—enzyme inhibition first, uninhibited essential biosyntheses second, aerobic respiration third

Autori: Natalia Mrnjavac, Falk S. P. Nagies, Jessica L. E. Wimmer, Nils Kapust, Michael R. Knopp, Katharina Trost, Luca Modjewski, Nico Bremer, Marek Mentel, Mauro Degli Esposti, Itzhak Mizrahi, John F. Allen, William F. Martin
Pubblicato in: FEBS Letters, Numero 598, 2024, Pagina/e 1692-1714, ISSN 0014-5793
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1002/1873-3468.14906

Evidence for corrin biosynthesis in the last universal common ancestor

Autori: Luca D. Modjewski, Val Karavaeva, Natalia Mrnjavac, Michael Knopp, William F. Martin, Filipa L. Sousa
Pubblicato in: The FEBS Journal, Numero 292, 2025, Pagina/e 827-850, ISSN 1742-464X
Editore: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/febs.17367

Role of geochemical protoenzymes (geozymes) in primordial metabolism: specific abiotic hydride transfer by metals to the biological redox cofactor NAD+

Autori: Delfina P. Henriques Pereira, Jana Leethaus, Tugce Beyazay, Andrey do Nascimento Vieira, Karl Kleinermanns, Harun Tüysüz, William F. Martin, Martina Preiner
Pubblicato in: The FEBS Journal, Numero 289, 2022, Pagina/e 3148-3162, ISSN 1742-464X
Editore: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/febs.16329

Realistic Gene Transfer to Gene Duplication Ratios Identify Different Roots in the Bacterial Phylogeny Using a Tree Reconciliation Method.

Autori: Nico Bremer; Michael Knopp; William F. Martin; Fernando D. K. Tria
Pubblicato in: Life; Volume 12; Numero 7; Pages: 995, Numero 1, 2022, ISSN 2075-1729
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/life12070995

The early evolution of the glycolytic pathway from autotrophic origins to glycogen and back

Autori: Luca D Modjewski, Ulrike Johnsen, Peter Schönheit, William F Martin
Pubblicato in: FEMS Microbiology Reviews, Numero 49, 2025, ISSN 1574-6976
Editore: Oxford University Press (OUP)
DOI: 10.1093/femsre/fuaf049

Three enzymes governed the rise of O2 on Earth

Autori: Natalia Mrnjavac, Mauro Degli Esposti, Itzhak Mizrahi, William F. Martin, John F. Allen
Pubblicato in: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, Numero 1865, 2024, Pagina/e 149495, ISSN 0005-2728
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.bbabio.2024.149495

Surprising effects of differential loss in genome evolution: the last-one-out

Autori: Nico Bremer, William F Martin, Mike Steel
Pubblicato in: FEMS Microbiology Letters, Numero 372, 2025, ISSN 1574-6968
Editore: Oxford University Press (OUP)
DOI: 10.1093/femsle/fnaf051

Energy at Origins: Favorable Thermodynamics of Biosynthetic Reactions in the Last Universal Common Ancestor (LUCA)

Autori: Jessica L. E. Wimmer; Joana C. Xavier; Andrey d. N. Vieira; Delfina P. H. Pereira; Jacqueline Leidner; Filipa L. Sousa; Karl Kleinermanns; Martina Preiner; William F. Martin
Pubblicato in: Frontiers in Microbiology, Numero 1, 2021, ISSN 1664-302X
Editore: Frontiers Media
DOI: 10.3389/fmicb.2021.793664

A universal and constant rate of gene content change traces pangenome flux to LUCA

Autori: Katharina Trost, Michael R Knopp, Jessica L E Wimmer, Fernando D K Tria, William F Martin
Pubblicato in: FEMS Microbiology Letters, Numero 371, 2024, ISSN 1574-6968
Editore: Oxford University Press
DOI: 10.1093/femsle/fnae068