可能在RNA世界手性起源

给定一个微小的推动这样或那样的,简单的外消旋前体可以导致RNA的手性构件使用化学和物理因素的结合。工作汇集了地球上的生命是如何起源的一个可能的解释是对l -氨基酸的偏好和e糖,美国研究人员说。

唐娜Blackmond和她的团队从拉霍亚的斯克里普斯研究所,我们发现,通过结合外消旋甘油醛(有相同数量的左、右旋对映体)与2-amino-oxazole氨基酸脯氨酸的存在可以使晶体光学纯的RNA前体——所有相同的用手习惯。

结合之前的研究工作从Blackmond的集团与约翰·萨瑟兰领导的研究小组从剑桥大学分子生物学实验室,英国,和霍华德休斯医学研究所的杰克·绍斯塔克在波士顿,我们。团队已经表明这些简单分子RNA积木可以给一个可行的途径。说,但是这些反应都是外消旋Blackmond。

是否他们可以引入手性,Blackmond的团队添加每个protein-forming氨基酸组合,最初作为单一对映体在现代生物学。这些分子导致的几个产品,有一个对映体过量——更多的人比其他——但脯氨酸对映体是迄今为止最有效的。

但使用光学纯脯氨酸没有太多意义的生命起源以前的世界——差异必须来自某处。我们已经知道,我们可以放大小失衡,氨基酸的手性“Blackmond说,“但我想确保我们能做在这里。所以我们带着脯氨酸百分之一的对映体过量和把它一直到100% (RNA前体)的对映体过量。

这个过程是通过结合化学放大和认混合物超过一定对映体过量有利于晶体相同的对映体。”,消除困难的部分我们如何得到所有homochirality,“Blackmond说。化学可以撞东西足够,然后它会变得越来越好。”

事实证明,脯氨酸反应优先甘油醛和恶唑形成一个产品,所有三个耦合在一起,但根据立体化学利率的反应是不同的。这消除了“错误”的甘油醛反应的对映体,留下丰富“正确”的对映体,它可以与恶唑反应形成萨瑟兰的RNA前体。

糖和氨基酸的组合也匹配现代生物系统。略微超过L-proline开始,您丰富的e糖。但如果你开始有百分之一超过分子酸是另一种方式,“Blackmond说。她的理论是,这些微小的失衡可能发生随机无论哪种方式,最终达到临界点之前,胜出。

这是道路上的一个非常重要的一步了解生命起源以前的手性起源纯核苷酸,“绍斯塔克的评论。然而,他指出,因为牺牲三分量的反应,它需要大量的脯氨酸和甘油醛,而少量的纯产品。尽管整个过程是低效的,”他补充说,“它仍然是第一个暗示这一重要过程是如何发生的。但Blackmond反驳说,生命起源以前的世界不一定需要效率。这只是需要,自我维持,这就是物理放大进入自己的。”

一旦达到临界点,绍斯塔克和前景Blackmond认为生活变得容易得多。一旦一个RNA由手性纯积木,进化的核糖酶催化代谢反应可以在原始细胞,”绍斯塔克说。RNA可以控制手性产生其他分子,“然后你和运行,”Blackmond说。

菲利普Broadwith