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화학 물질“누락 된 링크”는 지구상의 생명의 기원을 설명 할 수 있습니다.

최근에 과학자들을 매혹시킨 가장 큰 미스터리 중 하나는 화학 구조가 생물학적 시스템이 될 수있는 방법입니다. 과학자들은 화학이 어떻게 생물학으로 바뀌 었는지에 관한 많은 이론을 가지고 있지만, 결정적인 이론은 없습니다.  저널 Nature Chemistry에 발표 된 새로운 연구는 생명의 시작을 담당하는 생물학으로의 화학 전이, 화학 연구에서“누락 된 링크”를위한 중요한 화합물을 식별하는 데 성공했을 수 있습니다.

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Scripps Research Institute의 생명 기원 연구원들은 모든 생명의 기원에 중요한 역할을 할 수있는 화합물을 확인했습니다. 이 화합물은 "디아 미도 포스페이트"또는 DAP라고합니다.

DAP는 어떤 역할을합니까?

지구의 유기 화학의 모든 생명체가 탄소 인 것으로 알려져 있지만, 탄소 자체가 오늘날 우리가 지구에서 볼 수있는 다양한 삶을 만들 수는 없었습니다. 탄소는 인형 인형의주기적인 표에서 다른 요소의 도움이 필요했습니다.

생명의 기원의 연구원들은 인산화로 알려진 화학 반응이 초기 형태의 생명에서 발견되는 세 가지 다른 주요 성분의 유착에 필요하다고 추측합니다. 이들 성분은 유전자 정보를 저장하는 DNA 및 RNA와 같은 뉴클레오티드, 세포벽과 같은 구조를 형성하는 지질, 세포의 주요 기능을 수행하는 아미노산 또는 펩티드입니다.

그러나, 인산화가 초기 생애 형성에서 그러한 중요한 역할을 수행 함에도 불구하고, 아무도 현실적인 조건 하에서 생명에 필요한 세 가지 다른 분자를 성공적으로 만들 수 있었고 초기 지구에 존재할 수있는 인산화 제를 찾을 수 없었습니다. DAP의 발견은 모든 기준을 충족시킬 수있는 인산화 제의 발견을 나타냅니다. 그것은 단지 초기 생애를 일으키는 일을 담당하는 복합 일 수 있습니다.

Ramanarayanan Krishnamurthy는 TSRI의 화학 작가이자 연구의 선임 저자 부교수 인 Ramanarayanan Krishnamurthy는“우리는 같은 장소에서 올리고 뉴클레오티드, 올리고 펩티드 및 세포와 같은 구조를 둘러싼 인산화 화학을 제안한다.

이러한 빌딩 블록을 가능하게하는 DAP의 능력은 개입 전에 가능한 다른 화학 구조를 생성 할 수있었습니다. 이것은 최초의 단순한 세포 기반 유기체의 상승을 쉽게 이끌 수있었습니다.

DAP 기능

DAP는 인산화 과정을 시작하기 위해 촉매가 필요했습니다. 이미 다졸은 다양한 생물학적 분자에 혼입 된 화합물이며, 전반적으로 가장 널리 퍼진 아미노산 히스티딘이다. 그것은 많은 효소와 단백질의 형성에 중요한 역할을합니다.

이미 다졸을 촉매로 사용하면, DAP는 시티 딘과 우리 딘과 같은 초기 화합물 사이에서 생명의 주요 성분의 형성에 이르기까지 중요한 점프를 성공적으로 만들 수있었습니다. 뉴 클레오 시드의 인산화는 RNA의 생성을 향한 중요한 첫 번째 단계이며, 그 자체는 우리의 유전자의 전임자 역할을합니다.

TRSI 연구팀은 DAP가 최초의 세포 유기체가 나타나기 시작했을 때 수십억 년 전에 지구의 물에 쉽게 존재할 수 있다고 말했다. 또한, 당시 지구의 가혹한 조건은 DAP가 인산화 제로 기능하는 것을 막지 못했을 것입니다. 이미 다졸은 지방산과 글리세롤의 형성을 가능하게 할 수 있었고, DAP는 이들 구조를 소포와 연결시킬 수 있었는데,이 구조는 세포막에서 볼 수있는 인지질 이중층의 원시 버전 인 소포와 연결될 수있다.

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연구원들은 또한 DAP가 실내 온도 물에있을 때 아미노산을 인산화 할 수 있었고 이들 아미노산이 짧은 단백질 사슬에 연결하는 데 도움이된다는 것을 발견했다. 따라서 DAP는 세포 수명을 위해 세 가지 빌딩 블록의 형성에 영향을 미친다는 것은 분명합니다.

Krishnamurthy가 말합니다 :

"DAP와 물과 이러한 온화한 조건을 통해이 세 가지 중요한 세 종류의 생물학적 분자가 모여 변형되어 서로 상호 작용할 수있는 기회를 만들 수 있습니다."

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DAP의 발견의 의미

DAP의 발견 자체는 그것이 생명의 기원에 역할을한다는 증거가 아닙니다. 물론

고려해야 할 한 가지는 DAP가 첫 번째 분자 수명이 형성된 시대에 존재하는 것으로 입증되지 않았다는 것입니다.

독립적 인 연구에 따르면, 초기 싱글 세포 생활은 42 억에서 37 억 년 전, 심지어 약 46 억 년 전 지구의 탄생으로 인해 지구상에서 처음 발생했을 수 있습니다.

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Krishnamurthy는 프리 바이오 틱 화학이 생명의 모습으로 이어지는 기간이 과학계에서 크게 논쟁의 여지가 있음을 인정합니다. 그는 새로운 증거가 도착 하더라도이 문제는 계속 논의 될 것이라고 말했다.

그러나 오늘날의 생화학에는 DAP에 의해 남겨 졌을 수있는 약간의 인쇄물이 있습니다. Krishnamurthy는 DAP가 단백질 키나제와 동일한 인-질소 결합 파괴로 인산을 인산화한다고 설명합니다. 키나아제는 오늘날의 삶에서 어디서 유비쿼터스이며, 이는 DAP가 인산화 경향을 시작하는 데 책임이있을 가능성을 시사합니다.

Krishnamurthy는“DAP의 인산화 화학은 또한 모든 세포의 대사주기의 중심에서 반응에서 볼 수있는 것과 매우 유사합니다.

연구팀은 그들에게 다음 단계는 지구 화학자들과 협력하여 비 생물학적 DAP의 잠재적 원천을 결정하는 것이라고 말했다. 연구자들은 생명이없는 화학 구조가 생명을 일으킬 수있는 방법을 찾고 있기 때문에 화학 구조물 사이의 변형을위한 촉매가 비 생물학적 공급원에서 나올 수 있는지 확인하고 싶어합니다.

Krishnamurthy와 나머지 연구팀은 초기 지구 표면에 미네랄이 존재했을 수 있다고 생각합니다.  Krishnamurthy는 천문학 자들은 성간 공간에서 발견되는 먼지와 가스에서 인간 질소 화합물에 대한 증거를 찾았다 고 지적했다.

DAP가 화학 구조에서 생명의 출현에 실제로 중요한 역할을했는지 말하기는 너무 이르지만, 가능성은 여전히 ​​흥미롭고 조사 할 가치가 있습니다.


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