《德國應用化學》:簡單化合物苯基磷二酰胺(DAP)在生命出現之前可能就已存在於地球

[綦江縣] 时间:2025-11-02 17:28:54 来源:千門萬戶網 作者:新聞 点击:109次
《德國應用化學》:簡單化合物苯基磷二酰胺(DAP)在生命出現之前可能就已存在於地球
《德國應用化學》:簡單化合物苯基磷二酰胺(DAP)在生命出現之前可能就已存在於地球
(神秘的地球uux.cn報道)據科技日報(張佳欣):近日,美國斯克裏普斯研究所科學家在化學研究領域核心期刊《德國應用化學》上發表論文稱,一種名為苯基磷二酰胺(DAP)的簡單化合物在生命出現之前可能就已存在於地球上,它可以通過化學手段將名為脫氧核苷酸的微小DNA結構單元編織在一起,形成原始的DNA鏈。
該發現指出了DNA與RNA作為相似化學反應的產物一起出現的可能性,而第一批自我複製的分子,即地球上第一批生命的形式,正是這兩種分子的混合體。近幾十年來,“RNA世界”假說在生命化學領域一直占據主導地位,該假說認為早期生命分子完全基於RNA,而DNA僅在後來作為RNA進化的產物才出現。而本次發現對該假說提出了挑戰,進一步解釋了地球生命是如何起源的這一古老問題。
一條RNA鏈可以吸引其他單個RNA結構單元,黏附在RNA鏈上形成一種鏡像鏈。如果新鏈可以脫離模板鏈,並開始通過相同的過程作為模板結合其他新鏈,那麽它就實現了構成生命的自我複製的“壯舉”。
然而RNA鏈可能擅長結合互補鏈,但卻不太擅長與這些鏈分離。現代生物體產生的酶可迫使RNA(或DNA)雙鏈分開成兩條,從而實現複製,但目前尚不清楚在沒有酶的世界裏如何做到這一點。
該研究資深作者、斯克裏普斯研究所化學副教授克裏希納穆爾蒂指出,部分DNA和部分RNA的“嵌合”分子鏈或解決了這個問題,因為它們可以一種黏性較小的方式結合互補鏈,從而使它們相對容易分離。
在過去的研究中,科學家們已經發現,簡單的核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸(分別是RNA和DNA的構成單元),可能是在早期地球非常相似的化學條件下產生的。有機化合物DAP起到了修飾核糖核苷酸,並將它們串在一起形成第一條RNA鏈的關鍵作用。而此次研究表明,在類似條件下,DAP也可以對DNA起到同樣作用。
這一發現為更廣泛地研究自我複製的DNA-RNA混合物如何在原始地球上進化和傳播,構建更完善的現代生物學鋪平道路。
相關報道:地球上最早的活分子可能是DNA和RNA的混合物
(神秘的地球uux.cn報道)據科學在線:來自美國的科學家發現,磷酸二酰胺可在RNA和DNA的第一條鏈的出現中發揮重要作用,然後它們可以粘在一起,成為地球上第一個自我複製的分子。這項研究發表在《 Angewandte Chemie》雜誌上。
二氨基磷酸二氫鈉(DAP)是一種簡單的化合物,可能早在生命存在之前就已出現在地球上。科學家目前的發現是一係列研究中的最新發現,這些研究指出了DNA和RNA可能以相似化學反應的產物形式形成的可能性,並且地球上最早的活生物體是從它們的混合物中出現的。斯克裏普斯研究所的研究負責人拉馬納拉揚揚·克裏希那穆提(Ramanarayanan Krishnamurti)說:“這一發現是朝著詳細的化學模型發展邁出的重要一步,該化學模型是如何在地球上形成第一生命的。科學家們注意到,他們的發現使人們對RNA世界的假說產生了懷疑,RNA世界的假說在近幾十年來一直占據著科學的主導地位。它說最早的生物是基於RNA,後來出現了DNA。
長期以來,研究作者一直懷疑這一假設。他們認為RNA分子可能太“粘”而無法自我複製。RNA可以為其自身吸引一種“構件”。但是問題是,如果RNA成功地將某些東西附著到自身上,那麽它分離的效果就不會那麽好。現代生物產生的酶可以使孿生的RNA或DNA鏈走不同的路徑,從而允許複製,但是目前尚不清楚在沒有酶的世界中如何做到這一點。
最近,在以前的工作中,作者們能夠證明作為DNA一部分和RNA一部分的“嵌合”分子鏈可以解決這個問題。這是可能的,因為它們可以以較少發粘的方式使互補鏈模板化,從而使它們相對容易分離。科學家最近還表明,核糖核苷和脫氧核苷的構建基塊可能在地球早期出現。此外,科學家證明DAP可以在修飾核糖核苷並將它們連接在一起形成第一條RNA鏈方麵發揮關鍵作用。新的研究表明,在類似條件下的DAP可以對DNA起到相同作用。
“令我們驚訝的是,我們發現使用DAP與脫氧核苷反應時,如果它們的鏈不是由相同物質組成,例如,僅是胸腺嘧啶,而是由不同'字母'-A和T或G組成的混合物,則效果更好。另一位研究作者埃迪·希門尼斯(Eddie Jimenez)說。科學家指出,他們現在可以研究在這些條件下可能會出現哪些嵌合分子,以及它們是否可以自我複製和發育。
研究結果為新的,更廣泛的研究鋪平了道路,該研究涉及DNA-RNA自我複製混合物如何在我們的星球上出現,發展和傳播,從而成為所有現代生物的始祖。此外,研究結果可以在化學和生物學中找到實際應用。

(责任编辑:互聯網)

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