新研究填补生命起源的关键知识空缺,让理论更完整。

2024-02-29 生活常识 关注公众号
    探索生命起源之谜:揭示生物分子同手性难题的科学突破
新研究填补了生命起源理论的重要空白    在生物学的核心领域,一个长久以来困扰科学家的重大谜题便是“同手性”现象。生物分子如氨基酸、DNA和RNA等,尽管理论上可以以左右对称的镜像形式存在,但在自然界中却几乎全部表现为单一的手性形态,即左旋或右旋。这一规律在生命的起源问题上显得尤为关键,因为在生命诞生之前,地球上的左旋与右旋分子本应均匀分布。
    近日,斯克利普斯研究所的一组化学家在《美国国家科学院院刊》和《自然》杂志上发表了两篇具有里程碑意义的研究成果,为同手性问题提供了极具说服力的解释。
    首项研究聚焦于氨基酸的同手性起源。通常情况下,涉及手性分子的化学反应会生成左右对称的外消旋混合物,但生命体内的氨基酸却仅采用左旋形态。科研团队通过一种被称为反演转氨基作用的过程,意外地发现,在无复杂酶参与的情况下,当部分反应被反转时,右旋氨基酸优先被消耗,从而使得左旋氨基酸得以富集。这种动力学拆分的现象,初步揭开了氨基酸同手性产生的神秘面纱。
    另一项研究则深入探究了最早短蛋白的形成过程。实验结果显示,在连接氨基酸形成肽链的过程中,若起始氨基酸池中存在一定比例的左旋优势,那么左旋氨基酸将更倾向于彼此连接,并最终形成几乎全为左旋的多肽固体,进一步证实了同手性选择机制的存在。
    这两项研究成果不仅解答了生物分子为何呈现同手性的疑问,还表明这一机制可能普遍适用于其他基本生物分子,包括DNA和RNA。这一系列重大发现无疑为理解生命起源的本质打开了新的窗口,也为未来探索生命的奥秘奠定了坚实的基础。

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