科学家刚刚发现地球生命起源中一个重要的缺失环节
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碳可能是有机化学的支柱,但如果没有元素周期表中的另一个重要成员——磷,地球上的生命就不会是今天的样子。
从化学角度来说,将普通碳氢化合物转化为包含这种重要元素的分子是一个巨大的进化飞跃。 但现在科学家们认为他们知道这一重要步骤是如何完成的。
加州斯克里普斯研究所的研究人员发现了一种能够在水中进行磷酸化的分子,使其成为迄今为止从无生命的汤到进化细胞的链条中缺失的一环的可靠候选者。
在里面经典的鸡和蛋难题关于生物学的起源,关于哪个过程启动了其他过程以获得生命的争论仍在激烈进行。 RNA之后是蛋白质结构吗? 新陈代谢是否引发了整个事件? 那么呢脂质?
不管什么学校自然发生您来自,这些不同类别的有机分子的生产需要一个称为磷酸化的过程 - 让一组三个氧和一个磷附着到其他分子上。
没有人提供强有力的证据来支持任何可能导致益生元化合物发生这种情况的特定物质。 到目前为止。
“我们提出一种磷酸化化学,它可能在同一个地方产生寡核苷酸、寡肽以及包围它们的细胞样结构,”研究员 Ramanarayanan Krishnamurthy 说道。
进入二氨基磷酸盐(行动党)。
与作为催化剂的咪唑相结合,DAP 可以弥补与早期化合物(例如尿苷和胞苷。 这可能看起来不太令人兴奋,但磷酸化核苷这些是构建可作为第一个原始基因的 RNA 链道路上的关键一步。
室温水中的一些 DAP 还能够磷酸化氨基酸,并帮助它们连接成短蛋白质链。
更妙的是,研究人员证明,同样的试剂还可以将磷酰基与甘油和脂肪酸结合,产生排列在细胞膜中的磷脂。
“通过 DAP 和水以及这些温和的条件,你可以让这三类重要的前生物分子聚集在一起并发生转化,为它们相互作用创造机会,”克里希那穆蒂说。
下图让您了解这个奇特的建筑是如何载歌载舞。
克里希那穆西实验室
当然,这并不能证明 DAP 在生物学起源中的作用。 一方面,尚未证明达尔文的“二氨基磷酸盐”中存在温暖的小池塘' 一些4 点 十亿年前的事情。
但在今天的生物化学中还留下了一些可疑的类似 DAP 的指纹。
“DAP 通过与蛋白激酶相同的磷氮键断裂和相同的条件进行磷酸化,蛋白激酶在当今的生命形式中无处不在,”克里希那穆蒂说。
“DAP 的磷酸化化学也与每个细胞代谢循环核心反应中所见的化学反应非常相似。”
如果找不到类似的东西,下一步将与地球化学家合作以确定 DAP 的潜在非生物来源。
在一个世纪的大部分时间里,研究人员一直在寻找非生命化学物质可以根据简单规则自组装成复杂系统的方法。
我们对生命起源的了解可能永远存在差距。 DAP 至少有助于填补一个令人痛苦的空白。
这项研究发表于自然化学。