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在实验室中重建生命的构建块

点击量:   时间:2017-04-19 01:03:01

通过Colin Barras谈论产生影响在其历史早期闯入地球的陨石之一可以启动生命:碰撞可能产生了RNA中的所有四个碱基生命出现在大约40亿年前的地球上,大约在同一时间,地球正在经历大型陨石的殴打 - 这一事件被称为晚期重型轰炸至于布拉格捷克共和国科学院的SvatoplukCiviš和他的同事们,这并非巧合他们通过在甲酰胺样品上发射高功率激光模拟了对地球早期的陨石撞击 - 甲酰胺是一种原本存在于我们原始行星上的液体样品温度飙升至4200°C,产生X射线和极紫外辐射,与甲酰胺反应产生化学自由基反过来,这些自由基与氢和剩余的甲酰胺反应生成2,3-二氨基马来腈 - 简称DAMN - 这是核碱基的化学前体当Civiš和他的同事检查了他们反应的最终产物时,他们发现了所有四种RNA碱基:腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶和尿嘧啶 - 其中三种也存在于DNA中佛罗里达州盖恩斯维尔应用分子进化基金会的Steven Benner说,这项工作“很好地将晚期重轰炸与它传递给地球的能量联系起来,形成了来自甲酰胺的RNA和DNA核碱基”两位意大利研究人员--Tuscia大学的Raffaele Saladino和罗马Sapienza大学的Ernesto Di Mauro--他们在2001年首次提出甲酰胺在生命起源中发挥了重要作用当存在于地球早期大气中的氰化氢与水反应时,它就会形成尽管Saladino和Di Mauro已经展示了甲酰胺可以产生四种核碱基的其他方法,但Di Mauro说“这是第一次将坚实的理论处理和实验数据结合在一起”他补充说,如果这些实验考虑到陨石中各种矿物质可能起催化作用的作用,那么生成更重要的分子就会产生 - 这是他最新的,尚未发表的研究成果 “所获得的产品令人惊讶地丰富多样,”Di Mauro说 Saladino和Di Mauro建议甲酰胺会集中在我们年轻星球上的温暖泻湖 - 特别是因为甲酰胺的沸点高于水,因此随着水的蒸发而浓缩斯坦福大学地质学家唐纳德·洛威(Donald Lowe)研究了晚期重轰炸,他表示这种环境确实存在于地球早期 - 尽管受到影响造成的破坏 “虽然冲击频率可能比现在大10倍或100倍,但你在LHB高度受到巨大冲击的可能性很小,”Lowe说 “泻湖,或者更一般地说,浅水保护环境,可能在早期的地球上得到很好的发展”这项工作仍然没有完全回答RNA碱基如何与其他复杂分子结合在一起的问题但形成RNA “这就是我们现在正在努力的方向,”奇维斯说例如,他们希望通过类似的激光实验产生碳水化合物但是,如果巨大的撞击事件对生命关键分子的生成至关重要,那么水显然不是 Saladino和Di Mauro关于甲酰胺的研究表明,第一种小RNA分子最有可能在相对无水的环境中聚集在一起 - 就像富含甲酰胺的泻湖本纳指出,一些地质学家认为早期的地球有太多的水可以让这些环境存在,去年这使他认为这些甲酰胺反应实际上可能发生在更干燥的早期火星上,之后生命在火星上的太空中骑行陨石到达地球这个想法与Civiš及其同事强调影响事件的作用是一致的 “目前的观点是,所有内行星都经历了晚期重轰炸,”本纳说期刊参考:PNAS,DOI:10.1073 / pnas.1412072111关于这些主题的更多信息: