蛋白质的合成,探索生命起源的奥秘
栏目:公司资讯 发布时间:2025-09-28 09:19
您是否曾经以为40亿年前的土壤就像是“炼狱” - 火山流,沸腾的海洋和没有氧气。在所有事物的混乱中,生命的骨骼始于出现?最近,伦敦大学学院的马修·伯恩(Matthew Borner)研究团队,英国发表了《自然》杂志的突破。通过将第一个条件限制在地球环境中,它们成功地实现了RNA(即核糖核酸,生物细胞中存在的遗传载体,一些病毒和病毒)和氨基酸在没有酶的情况下的化学联系。自1970年代以来,这个难题就发生了科学界,这次胜利提供了一个新的想法,可以回答生活起源中“如何合成蛋白质”的基本问题。分子如何迈出生命起源和演变的第一步是世界各地科学家一直在探索的主要话题,表明多学科交叉融合的E特性。在环境条件领域,社区中有两个主要假设。据认为,富含水热的矿物质可以为早期化学反应提供能量和催化条件。硫化物可以通过光热催化降低二氧化碳以产生甲醇,从而为地球生命起源提供了主要代谢途径的物质基础。 在分子进化领域,相关研究的重点是自组装和生物大分子(例如RNA,蛋白质和脂质)的功能演化,以及“原始细胞”的发展,遗传编码的起源和进化等,例如化学,生物学和地质。天体生物学研究还扩展了对分析外星样本(例如陨石,火星场等)的生命起源的探索,以更好地了解地球上的生活来源同一时间提供了寻找外星生活的想法和方法。伦敦大学学院团队的结果处于分子进化研究的范围。博纳说:“要澄清生活来源,我们仍然需要解决许多问题,而最具挑战性和最渴望的是蛋白质合成的来源。”我们知道氨基酸是形成蛋白质的主要单元,而RNA负责发送遗传信息并控制蛋白质的合成。在氨基酸中,了解生命的起源和蛋白质合成的机理具有至关重要的意义。酸并需要由核糖体翻译和合成(RNA是主要成分)。用“先有鸡肉或鸡蛋的第一或鸡蛋” damn:没有核酸,不可能降低合成蛋白;但是,如果没有蛋白质(酶),则无法进行核酸的复制和翻译。大学学院大学的研究NDON团队证明,在出现生命之前,RNA和氨基酸可能是自愿与没有复杂酶的早期土壤环境相连的。这一发现为“分子如何迈出生命的第一步”提供了新的基本线索。在近半个世纪的时间里,科学家在没有酶的情况下探索了RNA和氨基酸机制,但没有成功。过去,当科学家试图结合RNA中的氨基酸时,它们使用了高度活性的分子,但是这些分子很容易在水中腐烂,也引起氨基酸的反应相互的反应,而不是与RNA结合。伦敦大学学院的团队采用了一种更加温和的方法 - 使用硫代植物,一种高能量的化合物来激活氨基酸。硫代植物是许多生化反应中的主要化合物。研究人员发现,在对含有称为“精神乙胺”的硫化合物的反应后,氨基酸可以是硫酯的形式,以失活氨基酸。放这些活跃的氨基中性水中模仿早期土壤环境的酸,氨基酸可以连接到RNA上。该反应不仅是自发发生的,而且还有一个很高的选择,即在RNA分子的特定部位准确地附着在氨基酸上,这避免了氨基酸之间的不公正反应。这对于生命来源很重要,因为通常无法具有稳定的功能,因此通常不可能具有稳定的功能。由于这些反应的大小很小,无法遵循光学显微镜,因此研究小组通过分子结构的各种技术来监测它们,包括磁共振成像技术,这些技术显示了原子修复以及决定分子大小的光谱法的技术分析。研究小组认为,由于海洋化学物质的集中度可能太低,而且融化的环境对Thi的出现并不愉快S化学反应可能发生在早期的土壤或小型泳池湖中,而不是在广阔的海洋中。它给出了SGSIT是找到生命起源的“吊床”的更具体的方向和化学基础。长期以来,在研究生命起源“ RNA世界”和“ Thioester World”的研究中一直存在两个关键理论。 “ RNA世界”理论认为,自我复制的RNA是生命的基础,而“硫代”理论表明,硫代人是早期生活形式的能量的来源。该研究团队巧妙地将这两种理论融合在一起,使用硫代植物作为激活氨基酸的驱动源,并最终达到了RNA连接。这表明生命的起源可能不仅仅是一个“起点”,而是从一开始就以简单的化学反应从一开始就出现的代谢系统和遗传系统。不仅如此,这有助于缩小化学演化与生物EV之间的差距outure。学习生活起源的一个主要挑战是解释如何从无生命的化学物质转变为生物系统。在简单条件下,RNA和氨基酸的自发连接为这种转移过程提供了合理的化学基础。此外,这一发现还提供了有关外星生命的可能性的新观点。如果在早期土壤条件下可能是自愿的RNA-氨基酸的联系,则在类似的条件下,其他行星上可能会发生相似的化学过程。尽管取得了非凡的成功,了解生活的本质有助于预防,控制和治疗疾病,但Scientificiko仍面临许多挑战。接下来,研究团队将探讨RNA的粘附于如何偏爱特定的氨基酸来启动蛋白质合成的说明 - 遗传密码的来源。可以在C领域应用化学“ RNA-蛋白”连接的温和控制机制人工生命系统的结构,蛋白质合成以及将来准确地递送新药。应该指出的是,这一发现并未完全揭示生命来源的所有奥秘。 RNA如何“学习”以复制自己?第一个RNA如何来自该RNA可以合成蛋白质?等等。科学界仍然需要对这些问题进行进一步探索。除了蛋白质合成外,生命活动还需要成分(例如细胞膜和代谢系统)的协调活性。科学家将尝试开发一个可以复制和维护自己的原始细胞系统,以更全面地理解生活源。根据伦敦大学学院大学团队的研究结果,我们甚至可以降低经过40亿年的进化,化学微环境的活体细胞可以是维持细胞稳态的重要机制。化学微环境的增加细胞可能是导致与分子,代谢性疾病和功能性结构病变异常接触的重要因素。这种观点解释了我们在进行有关细胞化学微环境动态变化的深入研究中进行的,并开发了准确的调节技术,这可以为预防和控制疾病提供新技术。作为生活的重要基础,其合成机制的表现对于理解生命本质至关重要。作为一个削减科学探索的领域,对生活起源的研究将继续吸引世界各地的科学家的关注和投资。例如,Google DeepMind和其他机构采用了从一开始就不存在于自然界中不存在的蛋白质的AI驱动的DE DE DE蛋白质设计,创建新的酶,生物传感器,治疗蛋白等,可以在未来更清楚地回答生命的起源。 )
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