科学家锁定点燃生命化学反应

2020-03-13 作者:科学研究   |   浏览(187)

科学家锁定点燃生命化学反应 有望解释简单化学物质如何形成生命

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早期地球的化学反应可以创造4个RNA分子“积木”,引发生命的开端。图片来源:BSIP SA/Alamy Stock Photo

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脱氧核糖核酸如今已经为大多数人所熟知,但许多研究人员今天认为,地球上的生命是从它的表亲核糖核酸开始的,因为核酸既可以作为遗传信息的储存库,也可以担当加速生化反应的催化剂。但是这些支持“RNA世界”假说的科学家几十年来一直在艰难地解释,这种分子的4块“积木”是如何在早期地球更加简单的化合物中出现的。

图片来源:BSIP SA/Alamy Stock Photo

如今,化学家们已经发现了简单的反应,能够利用早期地球的原始材料,合成所有4块“积木”的近亲。尽管这种相似性并不完美,但它表明科学家可能正在接近一个合理的设想,从而解释地球上的生命是如何开始的。

本报讯 脱氧核糖核酸如今已经为大多数人所熟知,但许多研究人员今天认为,地球上的生命是从它的表亲核糖核酸开始的,因为核酸既可以作为遗传信息的储存库,也可以担当加速生化反应的催化剂。但是这些支持“RNA世界”假说的科学家几十年来一直在艰难地解释,这种分子的4块“积木”是如何在早期地球更加简单的化合物中出现的。

RNA的4块“积木”被称为核苷酸。每个核苷酸由核糖连接到4个不同环形“碱基”中的一个所构成。这些碱基包括腺嘌呤、胞嘧啶。其中C和U的彼此结构相似,统称为嘧啶,而A和G则彼此相似,被称为嘌呤。

如今,化学家们已经发现了简单的反应,能够利用早期地球的原始材料,合成所有4块“积木”的近亲。尽管这种相似性并不完美,但它表明科学家可能正在接近一个合理的设想,从而解释地球上的生命是如何开始的。

2009年,由英国剑桥市医学研究理事会Matthew Powner和John Sutherland领导的研究人员,想出了第一个可能的化学反应,可以在早期的地球合成嘧啶。

RNA的4块“积木”被称为核苷酸。每个核苷酸由核糖连接到4个不同环形“碱基”中的一个所构成。这些碱基包括腺嘌呤、胞嘧啶。其中C和U的彼此结构相似,统称为嘧啶,而A和G则彼此相似,被称为嘌呤。

但在不同的条件下,一些非常不同的反应似乎是形成嘌呤所必须的。这就提出了一个问题,即所有4种核苷酸是如何在同一个地方缠绕形成第一个“活的”RNA分子的。

2009年,由英国剑桥市医学研究理事会Matthew Powner和John Sutherland领导的研究人员,想出了第一个可能的化学反应,可以在早期的地球合成嘧啶。

于2012年赴伦敦大学学院任职的Powner和同事现在已经找到了一种方法,能够扩展他们早些时候的嘧啶合成化学过程,从而创建嘌呤的堂兄弟。

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