早期地球上出現(xiàn)的簡單原料可以產(chǎn)生RNA的所有四種化學成分

RNA似乎是地球生命分子舞蹈中的核心角色。核糖核酸可以像脫氧核糖核酸一樣儲存遺傳信息，并像蛋白質(zhì)一樣加速化學反應。但是這個分子的起源一直是個謎?，F(xiàn)在，研究人員第一次證實，一組可能出現(xiàn)在早期地球上的簡單原料可以產(chǎn)生RNA的所有四種化學成分。

這些成分——胞嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤和鳥嘌呤3354先前在實驗室中由其他原料重新制造。2009年，由英國劍橋大學約翰薩瑟蘭(John Sutherland)領導的化學家設計了五種可能出現(xiàn)在早期地球上并形成胞嘧啶和尿嘧啶(俗稱嘧啶)的化學成分。兩年后，由德國慕尼黑大學化學家托馬斯卡雷爾領導的研究人員報告說，他們有一種同樣簡單的方法來形成腺嘌呤和鳥嘌呤(稱為嘌呤的成分)。然而，這兩組化學反應是不同的。沒有人知道同時生產(chǎn)兩種成分所需的條件是如何在同一時間和地點出現(xiàn)的。

卡雷爾說，現(xiàn)在他可能有了答案。在最近于美國亞特蘭大舉行的生命起源研討會上，卡雷爾報告說，他和他的同事們發(fā)現(xiàn)了一組可以產(chǎn)生所有四種核糖核酸堿基的簡單反應。

卡雷爾的故事始于六個分子構件——氧、氮、甲烷、氨、水和氰化氫。它們都出現(xiàn)在早期的地球上。其他研究小組已經(jīng)證實，這些分子可以反應形成更復雜的化合物。

為了生產(chǎn)嘧啶，卡雷爾從稱為氰乙炔和羥胺的化合物開始。它們可以反應形成一種叫做氨基異噁唑的化合物。后者與另一個簡單的分子，——尿素反應，形成一種化合物，然后與核糖反應，從而產(chǎn)生最后一組中間化合物。(宗華)

最后，在被稱為硫醇的含硫化合物和痕量鐵或鎳鹽的存在下，這些中間化合物被轉(zhuǎn)化為胞嘧啶和尿嘧啶。作為獎勵，當鎳鹽中的金屬含有額外的正電荷時，就會觸發(fā)最終反應。這正是產(chǎn)生腺嘌呤和鳥嘌呤的類似分子級聯(lián)反應的最后一步?？ɡ谞栒f，更好的是，生產(chǎn)所有四種核苷酸的步驟都發(fā)生在同一個地方，這為所有RNA成分如何首次同時出現(xiàn)提供了合理的解釋。

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