科学家发现复杂分子如何稳定下来以激发地球上的生命
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是如何开始保持完整并激发生物体的旅程的。
我们无法解释这些简单的分子是如何漂浮的原始水域最终彼此结合足够长的时间,形成像RNA(核糖核酸).
因此,德国的研究人员创建了匹配条件古老的地球在他们的实验室里。他们专注于 RNA类似单元的合成化学成分,能够以不同的组合相互结合,创造出不断发展的“信息”链,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:我们能否用它来复制实验室中生命的起源?”
当暴露于高能分子的“燃料”中时,合成的 RNA 样单元在各种配置和场景中不断连接和分解。他们自己并没有保持很长时间的联系。
最终对实验中分子稳定性产生影响的是引入了额外的预制 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,与模板配对以产生更稳定的双链分子。
“令人兴奋的是,双链导致 RNA 折叠,这可以使 RNA 具有催化活性,”说博霍芬。
添加预制的 DNA 后,研究人员注意到有东西正在接近自然选择,这可以解释如何从泥浆中取出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,它就可以改变周围膜的特性。
下一个问题是这些 DNA 模板或链是如何形成的。这是未来研究的主题,但研究人员正在调查关于这种自组装结构如何出现的几个想法。
“我们目前正在探索 RNA 是否有可能形成自己的互补链,”Boekhoven说.
生命起源仍然是科学家们研究的一个引人入胜的话题。它涉及很多阶段,每个步骤都有多个假设,包括可能具有导致了形成的复杂分子。
这项最新研究增加了早期研究中发现的关于 RNA 可能能够复制和增加复杂性的方式靠自己以及 DNA 的作用可能已经玩过了太。
它再次提醒我们现代科学方法的力量和潜力,通过这些方法,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过程。
“我们没有数百万年的可用数据,希望尽快得到答案,”说博霍芬。
该研究已发表在自然化学.