그들의 새로운 작품에 따르면 대답은 그렇습니다.
"우리는 이제 초기 지구에서 이용할 수있는 매우 간단한 출발 물질에서 생명의 기원에 필요한 복잡한 프리 바이오 틱 분자에 이르기까지 다소 진행되는 경로가 있습니다.
수십 년 동안 과학자들은 첫 번째 세포가 무생물 문제에서 어떻게 시작되었는지 이해하려고 노력해 왔으며, 종종 "생명의 기원"이라고 불리는 개념입니다. 많은 생물 학자들은 정보 저장 (DNA와 같은)과 활동-성능 (단백질과 같은)이있는 RNA 분자가 궁극적으로 최초의 살아있는 유기체로 이어진 원래 분자 조상이었다고 생각합니다. 그러나 RNA는 오기가 어려운 빌딩 블록으로 만들어졌습니다.
그러나 Nature Chemistry 저널의 보고서에서 Krishnamurthy의 팀은 첫 번째 복제기 분자가 어떻게 생겼는지에 대한 견해를 바꿀 수있는 새로운 통찰력을 제시합니다.
Krishnamurthy의 실험실은 TSRI 교수 Matthew Disney 교수와 전 TSRI PostDOC 및 현재 Carolina University of South Carolina 교수의 실험실과 함께 유전자 코드가 매우 복잡한 빌딩 블록의 혼합에서 자연스럽게 나타날 수 있다는 개념을 연구했습니다. 그러나 그들이 실제로 필요한 것은 원래 빌딩 블록이 처음에 어떻게 형성 될 수 있었는지에 대한 간단하고 현실적인 설명이었습니다.
첫 작가이자 TSRI 대학원생 인 와이 마오 (Yunwei Mao)는“올바른 빌딩 블록의 기원을 먼저 고려하지 않고는 생명의 기원에 대해 이야기 할 수 없다”고 말했다. "다행히도, 우리는 RNA 가닥을 만드는 데 필요한 간단한 빌딩 블록을 알려주는 수십 년의 작업이 있습니다."
이러한 간단한 빌딩 블록 중 하나는 분자 이소 시토신이며, 이전 연구에서 TSRI 과학자들은 자발적으로 조립하여 뉴클레오티드로 알려진 유전자 분자의 필수 빌딩 블록을 형성 할 수 있습니다.
Krishnamurthy, Disney 및 Ellington과 긴밀히 협력하여 Mao와 그녀의 동료들은 이제 초기 지구에서 이소 시토신이 어떻게 발생했는지에 대한 매우 그럴듯한 설명을 확인했습니다. 그들은 물에서 시안화 수소와 같은 간단한 성분을 혼합하여 자외선 (UV) 조명에 적용함으로써 이소 시토신이 형성 될 수있는 가장 간단한 조건을 식별하는 것으로 시작했다. 일련의 실험을 통해, 이들은 주요 반응이 자연적으로 촉매된다는 것을 보여줄 수있었습니다. 본질적으로, 반응은 초기 UV 광 노출 후 자체를 트리거하고 비교적 빠르게 이소 시토신을 생성 할 수 있습니다.
Krishnamurthy는이 발견의 의미는 심오하다고 말했다. "이것은 유전자 시스템을 시작하는 데 필요한 빌딩 블록이 실제로 초기 지구에서 매우 단순하고 현실적인 조건에서 발생할 수 있음을 의미합니다. 이제 우리는 interstellar 클라우드에서 볼 수있는 매우 간단한 화학이 지구에서 생물학에서 볼 수있는 복잡성을 일으키는 시나리오를 구상 할 수 있습니다."
그러나 연구원들은 이론이 완전한 것으로 간주되기 전에 추가 단계가 해결되어야한다고 지적했다. 예를 들어, 그들은 생성 된 이소 시토신의 분자가 RNA의 빌딩 블록 인 리보 뉴클레오티드로 어떻게 변형 될 수 있는지 알아 내야합니다. 또한, 그들은 복잡한 혼합물 또는 유기 분자로부터 유전자 정보의 자발적인 형성을 허용하는 상세한 분자 메커니즘을 이해하고자한다.
이 작업은 DEFER ADVANCED RESEADS Projects Agency (DARPA) 보조금 W911NF-13-C-0043 및 국립 보건원 보조금 R01GM078401의 지원을 받았습니다.
