科学家在40亿年前首次重现了RNA和氨基酸之间的“

作者: 365bet体育投注   点击次数:    发布时间: 2025-09-28 11:25

原始标题：科学家将大约40亿年前的RNA和氨基酸之间复制“第一连接” - 蛋白质合成，并探索生命起源的奥秘（科学和技术的国际边界）。蛋白质合成和核糖体的示意性横截面。上述所有图片都是您认为地面40亿年前的图片，就像是“炼狱” - 火山凳，海洋沸腾，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。通过限制地球环境中的初始条件，它们成功地实现了RNA之间的化学联系（即核糖酸，生物细胞中存在的遗传载体，一些病毒和类似病毒）和氨基酸在没有酶的情况下。这个难题发生了科学com自1970年代以来的城市，这次胜利提供了一个新的想法，可以回答“合成蛋白质”的基本问题。分子如何迈出生命起源和生命进化的生命的第一步是世界各地的科学家继续探索的主要话题，展示了多学科跨融合的特性。在环境条件领域，科学界有两个主要假设。一种是该假设的深海热液来源，它认为富含水热的矿物质可以在早期化学反应中提供能量条件和催化para。其余的是陆生热弹簧环境假设。 2024年11月，由中国科学家领导的一支国际团队，在最早的春季环境中，硫化铁可以通过光热催化减少二氧化碳以产生甲醇，从而为主要M提供了物质基础地球生命来源的依代代谢途径。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。天文学研究还扩大了对分析植物样本（例如陨石，火星场等）分析生活起源的探索，以更好地了解地球上的生命来源，同时为寻找外星生命提供了思想和技术。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：“要充分阐明生活来源，我们仍然需要解决许多问题，最具挑战性和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为负责发送遗传信息和蛋白质合成。了解RNA如何与氨基酸结合对于理解生命的起源和蛋白质合成机制具有重要意义。在现有的生物体中，RNA和氨基酸之间的连接需要特殊的酶（合成酶）才能应对，而这些酶本身就是蛋白质。它们的合成信息存储在核酸中，需要通过核糖体翻译和合成（RNA是主要成分）。它产生了“首先使用鸡或鸡蛋”的经典讽刺性的讨论：如果没有核酸，就无法降低合成蛋白。但是，如果没有蛋白质（酶），则无法进行核酸的复制和翻译。伦敦大学学院大学的研究证明，在生命出现之前，RNA和氨基酸可能是自愿与第一个地面环境有关的。该发现提供了新的基本线索S到“分子如何迈出生命的第一步”。在近半个世纪的时间里，科学家AY在没有酶的情况下探索了RNA和氨基酸的机制，但尚未成功。过去，当科学家试图结合RNA中的氨基酸时，它们使用了高活性的分子，但是这些分子很容易在水中腐烂，也导致氨基酸的反应相互彼此而不是与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。将这些活性氨基酸放入模仿早期土壤环境的中性水中，可以将和氨基酸连接到RNA上。这种反应不仅是自发发生的，而且还有一个高的SELEC即将氨基酸准确地连接到RNA分子的特定部分，从而防止氨基酸之间的任意反应。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。 Panana Group认为是因为海洋化学物质的浓度可能太低，而融化的环境对于这种化学反应的出现并不令人愉悦，这种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。它为科学家提供了更具体的方向和化学寻找生命起源的“吊床”的基础。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。该研究团队巧妙地融合了这两种理论，使用硫代植物作为激活氨基酸的驱动来源，最终是NRNA的联系。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，这种成功有助于缩小化学演化与生物进化之间的差距。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。 RNA和氨基酸的自发连接在简单的条件下，为此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RNA-氨基酸连接可能在Maagang土壤的条件下自愿自愿，则在类似条件下其他行星上也可能发生类似的化学过程。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，但科学家仍然面临许多挑战。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。掌握化学“ RNA-蛋白”连接的温和控制机制，可以应用于人工生命系统的构建领域，蛋白质合成以及将来准确地递送新药。应该指出的是，这一发现还没有实现Ly揭示了生命起源的所有奥秘。如何“学习” rthat来复制自己？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。除蛋白质合成外，生命活动还需要协调的物质工作，例如细胞膜和代谢系统。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。细胞中化学微环境的不平衡可能是导致与分子，代谢性疾病和功能性结构病变不正当接触的重要因素。这种观点解释了美国对细胞化学微环境的动态变化进行深入研究并开发准确的调节技术，这可以为预防和疾病控制提供新技术。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和其他机构已经采用了AI驱动的从头蛋白质设计来设计自然界中不存在的蛋白质，创建新的酶，生物传感器，治疗蛋白等。来源将在未来更清楚地回答。 ）