自我复制的分子首次表现出新陈代谢

在一个机会发现,研究人员首次观察到的出现也类似于代谢分子复制的方式。¹复制因子分子催化反应产生成分,可以帮助使复制因子的构建块。也许是有史以来最逼真的化学系统,结合两个生活的三个基本特征——复制、新陈代谢和上。澳门万博公司

它可以教给我们的是,这些功能,我们在生命系统中看到的,他们不是唯一的生活正如我们所知,“说生命起源的科学家卡米拉Muchowska法国斯特拉斯堡大学的,谁没有参与这项工作。

完整的巧合

虽然DNA自我复制通常是相关的,但是行为已经在非常不同的化学系统例如在轮烷。这就提出了一个有趣的可能性完全创造人造生命形式,蜱虫生命的所有三个盒子:复制、使用和储存的能量进行大力不利,或吸能反应,并保持所有这些函数中保护他们免受寄生虫生命形式。

系统,复制或执行metabolism-like反应存在,有些甚至可以切换从一个函数在添加其他的化学物质或环境的变化。但是一个团队Sijbren奥托荷兰格罗宁根大学的已创建分子同时做。

系统的基本构建块benzene-1, 3-dithiol短肽链。在氧气的存在,硫醇氧化二硫化,形成大小不一的重点,主要是三聚和四聚体。五环不断相互之间交换硫醇构建块,所以有一个小机会更大的环形成,特别是六元。这些hexameric环组装成堆栈或纤维两端保持增长——这是复制因子。在机械搅拌,最长的纤维分别进入两个,然后再接着生长。随着越来越多的戒指纳入栈,解决这种规模的均衡补充的。下面是指数自我复制。

但现在奥托和他的同事们发现,巧合的是,构建块的复制因子栈可以催化反应不能。栈的表面,带正电的赖氨酸侧链坐在附近,这增强了他们Brønsted碱度。

在Brønsted base-catalysed反应,复制器裂开fluorenylmethoxycarbonyl(Fmoc)保护甘氨酸、创造dibenzofulvene。这种化合物加快二硫酚构建块的氧化,从而复制因子的形成。“我们现在有复制器能够催化反应生产产品,帮助使分子的复制因子的增长——这是protometabolism,“奥托说。

这是一个机会发现,系统做的事情从来没有设计,“奥托说。我们一直在做这些分子十年了,十年前我们可以发现这个。我们不正确的地方,但它在那里。”

我们不知道的生命

在另一项研究中,²奥托的团队提供了photosensitiser——复制因子玫瑰红或tetraphenylporphyrin——而不是Fmoc-glycine。replicator纤维结合感光剂,使它保留产生单线态氧的能力,进而促进氧化的构建块。

Muchowska犹豫打电话给系统protometabolic——这是失踪的储存能量的能力和执行吸能过程,但说,“事实上,他们招聘代数余子式执行催化在自我复制系统是非常重要的,我认为,开始观察生物催化的出现在生命系统。

当奥托的系统不是试图模仿生物,它可能帮助研究人员解决持久的谜题围绕地球上生命的起源。特征的悖论州,准确复制需要复杂的机械,但使复杂的复制器通过进化需要精确的复制——一个“鸡生蛋还是蛋生鸡”问题。没有真正的证据的实验系统,解决了特征的矛盾,“奥托说。但我们想试着与我们的系统。”

一个想法来解决这个悖论是不要的所有信息存储在一个长的分子,而是在合作系统中多个分子的每个携带少量的信息,解释道刘昱模型复杂的化学系统在格拉斯哥大学的英国。选择的社区成为一个单位,而不是个人。

但建设这些系统还可以帮助研究人员承认外星生命,他们曾经遇到其他行星,刘说。和生活的机制可以进一步抽象这些纯粹的机械生命或包含在电脑,类似约翰·康威的游戏生活。

“有多远(系统)远离活着?奥托的奇迹。我认为我们需要整合两个更多的事情:上,以及无止境的进化。我们现在真的试探性的问题,涉及到我们如何进化系统如果我们提供结构性变化的可能性。