斯克里普斯研究中心的化学家们有了一项发现，支持了关于生命是如何在地球上起源的一个令人惊讶的新观点。

 

在发表在化学杂志《Angewandte Chemie》上的一项研究中，杏耀他们证明了一种叫做磷酸二胺(DAP)的简单化合物，这种化合物在生命出现之前似乎就存在于地球上，它可以用化学方法将微小的DNA构建块——脱氧核苷——编织成原始DNA链。

 

发现是最新的一系列的发现,在过去的几年中,指着DNA的可能性及其密切的化学近亲RNA一起出现的产品类似的化学反应,和第一个自我复制的分子——地球上的第一个生命形式——混合。

 

这一发现可能还会在化学和生物学领域带来新的实际应用，但它的主要意义在于，它解决了一个古老的问题:地球上的生命最初是如何出现的。特别是，它为更广泛的研究铺平了道路，研究自我复制的DNA-RNA混合物是如何在原始地球上进化和传播的，并最终为更成熟的现代生物体播下种子。

 

斯克里普斯研究中心的化学副教授、该研究的资深作者Ramanarayanan Krishnamurthy博士说:“这一发现是朝着建立地球上最初生命形式起源的详细化学模型迈出的重要一步。”

 

这一发现也使生命起源化学领域偏离了近几十年来主导该领域的假说:“RNA世界”假说认为， 杏耀手机挂机软件介绍 ，最初的复制因子是基于RNA的，DNA是后来RNA生命形式的产物。

 

RNA是不是太粘了?

 

Krishnamurthy和其他人怀疑RNA世界假说的部分原因是，RNA分子可能太“粘”了，不能充当第一个自我复制因子。

 

一条RNA链可以吸引其他单独的RNA组成部分，这些组成部分粘附在RNA上形成一种镜像链——新RNA链中的每个组成部分都与原始“模板”链上的互补组成部分结合。如果新链能从模板链中分离出来，并以同样的过程开始复制其他新链，那么它就完成了生命基础的自我复制的壮举。

 

但是，虽然RNA链可以很好地形成互补链的模板，但它们不太善于从这些链中分离出来。现代生物制造的酶可以迫使双链RNA或DNA分道扬镳，从而实现复制，但不清楚在一个酶还不存在的世界里，这是如何做到的。

 

一个荒诞不经的解决方案

 

Krishnamurthy和他的同事在最近的研究中指出，部分DNA和部分RNA的“嵌合”分子链可能能够解决这个问题，因为它们可以用一种不太粘的方式来模板互补链，使它们相对容易分离。

 

在过去的几年里，这两位化学家还在被广泛引用的论文中表明，简单的核糖核苷和脱氧核苷组成部分，分别是RNA和DNA，可能是在早期地球非常相似的化学条件下产生的。

 

此外，他们在2017年报告称，有机化合物DAP可能发挥了关键作用，修饰核糖核酸苷，并将它们串成第一个RNA链。新的研究表明，在类似条件下，DAP可以对DNA产生同样的作用。

 

令我们吃惊的是,“我们发现使用DAP和deoxynucleosides反应可以更美好,即使你的deoxynucleosides并不都是一样的,而是混合了不同的DNA“字母”如和T、G和C,像真正的DNA,”第一作者说艾迪吉梅内斯,博士,博士后研究助理在萨•实验室。

 

Krishnamurthy说:“现在我们更好地理解了原始化学是如何产生第一个rna和dna的，杏2杏耀我们可以开始将其用于混合的核糖核苷和脱氧核苷构建块上，看看嵌合分子是如何形成的，以及它们是否能够自我复制和进化。”

 

他指出，这项工作也可能有广泛的实际应用。人工合成DNA和RNA——例如用于COVID-19检测的“PCR”技术——是一项庞大的全球业务，但依赖于相对脆弱的酶，因此有许多局限性。Krishnamurthy说，制造DNA和RNA的可靠的、不含酶的化学方法在很多情况下可能会更有吸引力。