地球上的第一個生命是如何擁有細胞膜的
最新研究表明,兩個簡單分子之間的反應可能是揭示生命構建模組如何首次封裝在細胞膜中的秘密。
地球上的生命需要一些成分。最明顯的是,有控制蛋白質生產和繁殖的遺傳物質。那就是DNA和RNA。但還有另一種較少討論的成分:脂質。
脂質膜是長鏈脂肪酸,容納細胞內部並充當許多生物反應的支架。
脂質如何形成原始細胞膜,並發展成細胞數十億年前,這一直是未解之謎之一在我們的星球上。
新研究發表在自然化學可能會提供這個問題的答案。
含有少於 10 個碳-碳鍵的短脂肪鏈在早期地球上可能很豐富。但複雜的脂肪鏈的數量幾乎是其兩倍——這些較長的脂肪鍊是形成囊泡(容納細胞機器的隔間)所必需的。
這種鏈可以在酵素的存在下形成。
「但四十億年前,還沒有酶,」加州大學聖地牙哥分校的資深作者 Neal Devaraj 說。 「然而,不知何故,這些第一個原始細胞結構就形成了。如何?這就是我們試圖回答的問題。
Devaraj 的團隊從 2 個簡單的分子開始:一種名為半胱氨酸的氨基酸和一種短鏈膽鹼硫酯,類似於參與脂肪酸生化形成和降解的分子。
他們使用二氧化矽玻璃作為礦物催化劑。在玻璃表面,半胱胺酸和硫酯會自發性反應形成脂質,產生足夠穩定的原始細胞樣膜囊泡以維持生化反應。
「我們正在做的部分工作是試圖了解在沒有生命的情況下生命是如何出現的。這種物質到生活的轉變最初是如何發生的?德瓦拉傑說。 “在這裡,我們為可能發生的事情提供了一種可能的解釋。”