科學(xué)家發(fā)現(xiàn)復(fù)雜分子如何穩(wěn)定下來(lái)以激發(fā)地球上的生命

高反應(yīng)性復(fù)雜分子找到某種穩(wěn)定性是地球上生命開(kāi)始的必要步驟?？茖W(xué)家們認(rèn)為他們剛剛發(fā)現(xiàn)了這些物質(zhì)是如何開(kāi)始保持完整并激發(fā)生物體的旅程的。

我們無(wú)法解釋這些簡(jiǎn)單的分子是如何漂浮的原始水域最終彼此結(jié)合足夠長(zhǎng)的時(shí)間，形成像RNA（核糖核酸）.

因此，德國(guó)的研究人員創(chuàng)建了匹配條件古老的地球在他們的實(shí)驗(yàn)室里。他們專(zhuān)注于 RNA類(lèi)似單元的合成化學(xué)成分，能夠以不同的組合相互結(jié)合，創(chuàng)造出不斷發(fā)展的“信息”鏈，就像我們自己的遺傳物質(zhì)一樣。

“我們知道早期地球上存在哪些分子，”說(shuō)來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的化學(xué)家 Job Boekhoven。“問(wèn)題是：我們能否用它來(lái)復(fù)制實(shí)驗(yàn)室中生命的起源？”

當(dāng)暴露于高能分子的“燃料”中時(shí)，合成的 RNA 樣單元在各種配置和場(chǎng)景中不斷連接和分解。他們自己并沒(méi)有保持很長(zhǎng)時(shí)間的聯(lián)系。

最終對(duì)實(shí)驗(yàn)中分子穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的是引入了額外的預(yù)制 DNA（脫氧核糖核酸）“模板”短鏈。這使得更復(fù)雜的分子能夠更頻繁地形成，并且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，與模板配對(duì)以產(chǎn)生更穩(wěn)定的雙鏈分子。

“令人興奮的是，雙鏈導(dǎo)致 RNA 折疊，這可以使 RNA 具有催化活性，”說(shuō)博霍芬。

添加預(yù)制的 DNA 后，研究人員注意到有東西正在接近自然選擇，這可以解釋如何從泥漿中取出簡(jiǎn)單的分子并選擇開(kāi)始生命的開(kāi)始：可以移動(dòng)、維持自身、自我復(fù)制和適應(yīng)環(huán)境的結(jié)構(gòu)。

令人難以置信的是，研究人員隨后表明，一旦模板復(fù)制過(guò)程開(kāi)始發(fā)生，它就可以改變周?chē)さ奶匦浴?/p>

下一個(gè)問(wèn)題是這些 DNA 模板或鏈?zhǔn)侨绾涡纬傻?。這是未來(lái)研究的主題，但研究人員正在調(diào)查關(guān)于這種自組裝結(jié)構(gòu)如何出現(xiàn)的幾個(gè)想法。

“我們目前正在探索 RNA 是否有可能形成自己的互補(bǔ)鏈，”Boekhoven說(shuō).

生命起源仍然是科學(xué)家們研究的一個(gè)引人入勝的話題。它涉及很多階段，每個(gè)步驟都有多個(gè)假設(shè)，包括可能具有導(dǎo)致了形成的復(fù)雜分子。

這項(xiàng)最新研究增加了早期研究中發(fā)現(xiàn)的關(guān)于 RNA 可能能夠復(fù)制和增加復(fù)雜性的方式靠自己以及 DNA 的作用可能已經(jīng)玩過(guò)了太。

它再次提醒我們現(xiàn)代科學(xué)方法的力量和潛力，通過(guò)這些方法，我們可以大致模擬數(shù)十億年前的條件，并加快當(dāng)時(shí)可能發(fā)生的過(guò)程。

“我們沒(méi)有數(shù)百萬(wàn)年的可用數(shù)據(jù)，希望盡快得到答案，”說(shuō)博霍芬。

該研究已發(fā)表在自然化學(xué).

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