《自然》发布生命起源重磅研究:RNA与氨基酸实现关键连接

B站影视 港台电影 2025-09-09 13:08 1

摘要:近期《自然》杂志发表了一项关于生命起源的重磅研究,科学家们在模拟早期地球环境的条件下,首次成功实现了RNA与氨基酸的化学连接 。这为解决“蛋白质如何合成”这一生命起源的关键问题提供了新思路。

近期《自然》杂志发表了一项关于生命起源的重磅研究,科学家们在模拟早期地球环境的条件下,首次成功实现了RNA与氨基酸的化学连接 。这为解决“蛋白质如何合成”这一生命起源的关键问题提供了新思路。

下面是一个简要的表格,概括了这项研究的核心信息:

一、研究的核心:巧妙的“硫酯”介导法

这项研究最关键突破在于找到了一种更温和、高效的活化氨基酸的方法——利用“硫酯”(thioester)。

1.为何此前难以实现? 过去科学家尝试时,通常使用高活性的分子来激活氨基酸。但这些分子在水溶液中很不稳定,容易导致氨基酸相互之间反应形成肽链,而不是与RNA结合。

2.本研究如何突破? 研究团队从现代生物化学中获得了灵感。他们使用了一种名为氨基酰-硫醇(aminoacyl-thiol)的硫酯类化合物作为激活的中间体。 这种硫酯的活化程度“恰到好处”:它既有足够的反应性促使氨基酸与RNA末端的羟基(-OH)结合,又不会“过于活跃”而导致氨基酸盲目地自我聚合。这使得反应能在水溶液中自发且选择性地进行,更接近早期地球的环境。

二、如何模拟早期地球环境

团队在实验中特别注重模拟推测的早期地球条件:

1.反应环境:选择了中性pH的水溶液,类似于原始地球的池塘或湖泊,而非海洋(因为海洋中化学物质可能过于稀释)。

2.关键分子:他们采用的含硫化合物(如泛酰巯基乙胺),此前已被该团队证实可以在模拟早期地球的条件下合成。这意味着这些分子很可能在生命起源阶段就已存在并发挥了作用。

三、研究的意义与未来方向

这项研究是连接“化学世界”与“生命世界”的一座关键桥梁。

1. 揭示了前生命化学的关键步骤:它证明了一种看似简单却高效的化学反应,完全有可能在40亿年前的原始地球上发生,从而解决了生命起源中“先有鸡还是先有蛋”的一个难题——遗传物质(RNA)和功能分子(蛋白质/肽)的早期关联是如何建立的。

2. 为遗传密码的起源提供了线索:研究还发现,虽然反应总体上是通用的,但某些RNA结构可能对特定氨基酸有轻微的偏好性。这为探索最终演变成今天通用遗传密码的“编码规则”是如何起源的提供了宝贵线索。

3. 统一了不同的生命起源假说:它巧妙地弥合了主流的“RNA世界”假说和“硫酯世界”假说之间的鸿沟,指出RNA和基于硫酯的代谢可能从一开始就是协同进化的,而非相互排斥。

研究的下一步,将是探索RNA如何与特定氨基酸优先结合,从而真正再现遗传密码的起源。

这项研究让我们向解开“生命如何从无到有”这一终极谜题又迈进了一步。

来源:信行于波

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