Enzyme-free暗示原始前体代谢反应周期

研究人员已经确定了两个链接,enzyme-free反应周期,可能现在在古代有机体新陈代谢。

关于生命起源的理论设想创建糖类、蛋白质和核酸的化学反应的早期使用自我维持细胞周期。通常,研究人员寻求现代生物化学循环的线索,可能是原始的前体代谢。

特别感兴趣的一个代谢周期是柠檬酸(TCA)循环。这种采用循环有效转换产生的醋酸分解脂肪、糖类和蛋白质为二氧化碳。与此同时,它还生产能源和某些氨基酸的构建块。在反向运行,它会消耗二氧化碳组装碳链。

研究人员重新创建特定的转换从几个prebiotically合理的条件下代谢途径。然而,这些步骤不连接形成循环,让新陈代谢的开始一个谜。但如果你专注于化学,生命起源的问题变得不那么令人生畏,”说Ramanarayanan•克里斯克里普斯研究所,我们。

而不是使用生命起源以前的反应条件生成产品代谢周期,发现在现代•克里领导的研究小组格雷格·斯普林斯汀在弗曼大学,我们寻找分子出现在早期地球的两个关键在三羧酸循环的反应,一个醇醛加法和氧化脱羧。

最小的α-ketoacid研究者混合乙醛酸,丙二酸酯,最小的α-dicarboxylate,水缓冲。然后他们说过氧化氢醇醛反应的产物和混合物加热到50°C,引发一系列的氧化和脱羧反应生成丙二酸盐后48小时。循环的一个中间,草酰乙酸,也可以与乙醛酸反应,开始第二周期peroxide-catalysed氧化脱羧反应与第一。

所有四个反应在每个周期运行合理的生命起源以前的条件下,水缓冲在接近中性pH值和温和的温度23或50°C -和一些组件像现代的新陈代谢。enzyme-free周期与现代柠檬酸循环分享两个中间体,也可以使用丙酮酸作为原料。和现代的周期一样,他们生成天冬氨酸盐,一些氨基酸的构建块。

“人们普遍认为,enzyme-free生命起源以前的反应通常野生和生产很多产品,”说Pasquale Stano大学有机化学实验,意大利。找到一个收益enzyme-free的化学循环,很少或根本没有产品,也类似于一个已知的生物化学循环的确是令人兴奋的。”

生命起源以前的产品,enzyme-free反应被认为是指导酶催化剂的发展。说,本文更进一步马库斯Ralser研究的分子生物学代谢剑桥大学,英国。不仅可以这些反应模板化第一个酶的选择性,但他们也可以驱动一个生命起源以前的代谢周期都在自己的”。