Elementy składowe właściwego życia mogły mieć ciężki początek

Ten artykuł został zrecenzowany zgodnie z Science X’s proces edycji
I Zasady.
redaktorzy Podkreśl następujące atrybuty, zapewniając jednocześnie wiarygodność treści:

Weryfikacja faktów

Publikacja recenzowana

zaufane źródło

Korekta






Mechanizm krystalizacji selektywnej rotacyjnie dzięki efektowi CISS i układowi eksperymentalnemu. (a) Gdy cząstki zbliżają się do powierzchni, przejściowo uzyskują indukowaną polaryzację ładunku. Ze względu na efekt CISS, polaryzacji ładunku trans cząsteczki chiralnej towarzyszy polaryzacja spinowa. Stan wirowania związany z elektrodami ładunkowymi jest określany za pomocą cząsteczki chiralnej. Ponieważ sama powierzchnia magnetyczna jest spolaryzowana rotacyjnie, sprzyja to widokowi kinetycznemu (podobnemu do kryształu zaszczepiającego), w którym przejściowy stan wirowania prowadzi do niskoenergetycznej reakcji wymiany spinu. Niższe nakładanie się energii z powierzchnią magnetyczną jest podobne do powłoki (czerwony, ↑ ↓), a nakładanie się wyższych energii jest podobne do wysokich (niebieski, ↑↑). Różnica energii między tymi dwiema konfiguracjami jest wyższa niż temperatura pokojowa, kBT; Dlatego efekt jest bardzo silnie zamanifestowany. b Schemat układu zastosowanego w eksperymentach krystalizacji i przykładowy obraz mikroskopowy kryształów RAO na powierzchni magnetytu z eksperymentu bezpośredniej krystalizacji. Zdjęcie przedstawia powierzchnię magnetytu jako czarne tło oraz utworzone na powierzchni igiełkowate kryształy aglomeratu RAO, a także losowo ułożone dwuigłowe kryształy D- i L-RAO oraz racemiczny RAO w postaci płatkowatego proszku zawieszonego w słupie wody nad powierzchnią. kredyt: Postęp nauki (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg8274

Badania prowadzone na Harvardzie mogły rozwiązać zagadkę, w jaki sposób życie stało się molekularnie prawidłowe. W artykule „Pochodzenie homologii biologicznej przez krystalizację prekursorowego RNA na powierzchni magnetycznej”, opublikowanym w Postęp naukinaukowcy wyjaśniają, jak to wszystko może się zacząć od odpowiedniego rodzaju skały.

Cząstki mogą być lewoskrętne, prawoskrętne lub jedno i drugie. RNA i polisacharydy tworzące DNA są cząsteczkami prawoskrętnymi. Nikt nie wie dlaczego i czy istnieje jakiś powód zbiegu okoliczności, że życie zaczęło się dobrze.

Analogicznie, ludzkie ręce mogą być lewe lub prawe, które są swoimi lustrzanymi odbiciami, co oznacza, że ​​nie można ich nałożyć na siebie bez zwrócenia się w niewłaściwą stronę. Cząsteczki mogą mieć podobną symetrię strukturalną.

W ten sam sposób, w jaki osoby praworęczne mają trudności z używaniem nożyczek dla osób leworęcznych, a leworęczni gitarzyści muszą odwracać struny i grać na instrumencie w odwrotnej kolejności, molekuły nie oddziałują w ten sam sposób, gdy jesteś w lewo lub w prawo- wręczony. Po uruchomieniu sensowne jest, aby elementy składowe życia były kontynuowane w ten sam sposób.

Jednym z interesujących pomysłów jest to, że lewoskrętne promienie kosmiczne zniszczyły lewoskrętne prekursory DNA, tak jak zaczęło się życie na Ziemi.

Rybo-aminooksazolina (RAO) jest ważnym protRNA dwóch nukleotydów RNA, cytozyny i uracylu. Zdarza się również, że RAO tworzy strukturę krystaliczną, która może być prawoskrętna lub lewoskrętna, która gdy kryształ zacznie się formować, prawoskrętny lub lewoskrętny, wiąże się tylko z innymi cząsteczkami tej samej ręki.

READ  Rosyjskie śmieci kosmiczne zmuszają stację kosmiczną do robienia uników, opóźniając spacery kosmiczne

Umieszczając RAO na magnetycie (Fe3A4), naukowcy mogą osiągnąć 100% krystalizacji RAO, w lewo lub w prawo, w zależności od interakcji wymiany spinu i stopnia wyrównania spinu (namagnesowania) na powierzchni aktywnej.

Magnetyt, najobficiej występujący naturalnie minerał magnetyczny na Ziemi, miałby wiele okazji do interakcji z RAO w czasach pierwotnych. Jednak naukowcy twierdzą, że uderzenie prawdopodobnie nie wystąpi w kontakcie z roztworem cząstek, takim jak glina, ale raczej na powierzchniach skał osadowych.

Nawet przy obecnych wynikach potencjalnie odblokowujących dwa z czterech składników nukleotydów RNA, wciąż brakuje dwóch kolejnych. Jak dotąd historia pochodzenia wskazuje, że powszechne składniki, które występują naturalnie w temperaturze pokojowej, mogą rozpocząć proces. Gdyby okazało się, że poniższe dwa mają podobne wymagania, oznaczałoby to, że życie na dowolnej planecie podobnej do Ziemi we wszechświecie mogłoby rozpocząć się równie łatwo.

więcej informacji:
S. Furkan Ozturk i in., Pochodzenie homologii biologicznej przez krystalizację prekursorowego RNA na powierzchni magnetycznej, Postęp nauki (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg8274

S. Furkan Ozturk i in., Chiral-indukowane namagnesowanie magnetytu przez prekursorowy RNA, arXiv (2023). doi: 10.48550/arxiv.2304.09095

Informacje o czasopiśmie:
Postęp nauki


ar Xiv


Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *