统一合成表明遗传字母可能是组装在早期的地球

研究人员已经表明这四个基因的化学“字母”字母可能在早期地球一起出现在相同的条件下——直到现在还是一个谜了所有四个如何在同一时间。这项工作提供了一窥信息如何编码RNA积木的关键生命首先在浅池塘中进化产生的重复周期具有驱动和注入。

四个字母或碱基,生命的信息运营商RNA和DNA有两种类型的氮基嘌呤和嘧啶分子-。嘌呤(A和G)合伙人的嘧啶(C和T, U或RNA),形成两个互补碱基对,使信息存储、复制和阅读。创建第一个链RNA在古代地球嘌呤和嘧啶必须在场。问题是,研究人员只能够生产基地分别在不同的两类和部分不相容条件。

现在,托马斯·卡雷尔路德维希马克西米利安慕尼黑大学的实验室,德国,发现了四个基地如何形式在一个环境,其中包含相同的起始原料。核糖核苷似乎是非常特殊的,因为他们在级联反应形成从简单的原料由小波动的调优参数外,“卡雷尔说。

重新创建prebiotically早期地球上找到合理的条件,团队提到最近的地球化学模型表明,地球的大气并不完全像以前所认为的减少。相反,它可能是更多的氧化还原二氧化碳和二氧化硫作为潜在的大气成分,这可能允许氮semi-reduced形式的存在羟胺(NH₂哦)——的一个潜在来源氮四个碱基的形成。

实验表明,羟胺和其他原料包括cyanoacetylene, malonodinitrile,一氧化二氮,水和尿素,以及碳酸钙、锌和铁离子甲酸,都是需要产生嘌呤和嘧啶。

实验条件模拟一个环境假定这些化学物质会一直出现在浅水塘,有经验的pH值和温度波动由于季节性变化和火山活动。这样的波动的结果将是湿和干燥周期,球队显示可以驱动与添加核糖核苷的合成。磷酸盐矿物的存在,团队进一步表明,磷酸基糖磷酸-先决条件形成支柱连接在一起形成核酸核苷酸构建块。

这需要连续性计划,另一个大一步利用小分子RNA积木,“生命起源专家说Steven Benner在佛罗里达州,应用分子进化的基础。他建议太多生命起源以前的化学在过去已经逐步和不连续。因为他们是不连续的,这些过程不具有说服力以外的任何人。这项新研究提供了一个过程,有机会有说服力。”

但其他人仍不服气。然而很多有趣的化学,这是远离一个集成和prebiotically合理的四个核苷酸的合成,”评论杰克·绍斯塔克研究生命起源的哈佛大学,大学的我们。“例如从纯集中prebiotically核糖是不合理的。”

卡雷尔并不反对。我们仍然不明白反应导致核糖的形成和我们需要理解手性的起源,”他解释说。最后我们必须学习如何转化为长链的核苷和最后但并非最不重要,我们需要找到好的模型和理论关于RNA-peptide世界,然后导致现代RNA和蛋白质的形成。