科学家发现复杂分子如何稳定以激发地球上的生命
RNA 对生命至关重要。 (克里斯托夫·伯格施泰特/科学图片库/盖蒂图片社)
高反应性复杂分子找到某种稳定性是地球上生命开始的必要步骤。科学家们认为他们刚刚发现了这些物质最初是如何开始保持完整并开启有机体之旅的。
我们还无法解释这些简单的分子是如何漂浮在原始水域早期地球最终相互粘连足够长的时间,形成了像这样复杂的东西RNA(核糖核酸)。
因此德国的研究人员创造了条件来匹配远古地球在他们的实验室里。他们专注于RNA类单位,合成化学成分能够以不同的组合相互结合,创造出不断演变的“信息”串,就像我们自己的遗传物质一样。
“我们知道早期地球上存在哪些分子,”说来自慕尼黑工业大学的化学家 Job Boekhoven。 “问题是:我们可以用它来在实验室中复制生命的起源吗?”
当暴露于高能分子的“燃料”时,合成的类RNA单元在各种配置和情况下不断地结合和分解。就他们本身而言,他们并没有保持联系很长时间。
最终在实验中对分子稳定性产生影响的是引入了额外的预先形成的 DNA(脱氧核糖核酸)“模板”短链。这使得更复杂的分子能够更频繁地形成并且持续时间更长,与模板配对以创建更稳定的双链分子。
“令人兴奋的是双链导致 RNA 折叠,这可以使 RNA 具有催化活性,”说博克霍文。
添加预先形成的 DNA 后,研究人员注意到一些接近自然选择,这可以解释如何从软泥中提取简单的分子并选择开始生命的开始:可以移动、维持自身、自我复制和适应环境的结构。
令人难以置信的是,研究人员随后表明,一旦模板复制过程开始发生,它就会改变周围膜的特性。
下一个问题是这些 DNA 模板或链是如何形成的。这是未来研究的一个主题,但研究人员正在研究关于这种自组装结构如何出现的几种想法。
“我们目前正在探索 RNA 是否有可能形成自己的互补链,”Boekhoven说。
生命的起源仍然是科学家们研究的一个令人着迷的话题。它涉及很多阶段,每个步骤都有多种假设,包括可能有的过程导致了形成的复杂分子。
这项最新研究补充了早期研究中关于 RNA 复制和增加复杂性的方式的发现靠自己,以及DNA的作用可能玩过也。
这再次提醒我们现代科学方法的力量和潜力,通过它我们可以大致模拟数十亿年前的条件?并加快当时可能发生的流程。
“我们没有数百万年的时间,所以希望尽快得到答案。”说布克霍文。
该研究发表于自然化学。