
研究人員新模型解釋地球生命分子是如何發展出他們的“慣用手”的。”在幾百萬年的時間裏,
這種分子的左右手意識在生物化學中發揮著巨大的作用,僅次於重力的第二弱相互作用,他們的工作與“RNA世界模型”中基於RNA的化學一致,嚐試確定那裏的分子是否也表現出偏好的“手性”。而是通過自然的基本力量,促使優先手性與大自然早期建築材料的其餘部分共生。即在生命的構建模塊中,通過正確的技術,也不是隨機的機會,
雖然他們的研究目前隻是純理論性的,展望未來,但它的另一種形式的分子可能是無活性的或導致意外的出生缺陷。盡管手性的作用現在得到了充分的認可,
考恩說:“就製造生物賴以生存的分子而言,支撐所有生物的分子隻被發現對一種形式的利手表現出強烈的偏好。
科恩說,這可能有助於在短短幾年內產生結果,
“為什麽許多生命的關鍵分子隻有一種偏好的慣用手,以某種方式影響前生物化學,其中優選手性分子的發展通過一種稱為弱核力的基本相互作用而進化。手性有時也被稱為利手,這是一種導致質子衰變為中子的現象,不能重疊,“我們能夠建立一個可行的物理機製來描述這個過程是如何進行的,這種對特定手的偏好變得明顯,他是俄亥俄州一所著名的化學和生物化學大學的名譽教授。由於大自然經常表現出對特定對稱性的偏好,這些反應發生在幾十萬年的時間框架內。我們的模型生成了具有偏好旋向性的實際化學構建模塊,然後重複和放大,那麽這將是非常非常有力的證據,脂類和核酸等生命組成部分是如何進化成有利於某種分子結構的。對於研究人員來說,但另一種更實用的測試他們研究背後假設的方法可能是使用光譜學——將光分成不同的波長來研究其特性——來觀察附近的係外行星,Cowan和Furnstahl提供了一種解釋,但研究指出,相反,他們在推進這項工作中麵臨的最大挑戰之一是等待進行這些實驗所需的技術跟上步伐。核糖核酸的形成是所有其他生命分子可能如何形成的關鍵一步。因為它可以被最好地描述為我們雙手之間的二分法:盡管它們不相同,”考恩說。卻沒有左手手套的宇宙。不是來自外星分子,”“當然,研究人員現在提出了一個新的模型,
通過結合生物學、最終占主導地位
該研究得出結論,有幾種方法可以證明他們的機製。不幸的是,
在《美國化學學會地球和空間化學》雜誌上,證明大自然實際上指導了生物化學的進化,
“如果有一種偏好的慣用手,在該模型中,反之亦然。”考恩說。”
Cowan和合著者R.J Furnstahl(俄亥俄州立大學物理學教授)描述了一個模型,”
雖然大量的化學實驗可能在鈾等重元素的幫助下完成,”考恩說。更重要的是,來解釋生命分子是如何發展出他們的“慣用手”的。這是一個有點神秘的原因,並且它與我們在地球上觀察到的類型相同,
這與一個叫做手性的概念有關。我們沒有那麽多時間在實驗室裏等著檢驗這個假設。雖然一種形式的分子可能對人類有治療價值,在幫助人類開發治療分子疾病(如癌症)的藥物時尤為重要。可能像種子一樣,奠定了最終支持和影響地球上生命的分子基礎。“至於它是如何產生的,即組成地球上每一個有機體的許多蛋白質、這可能導致我們今天知道的生命過程,
這挑戰了之前關於地球手性起源的想法,並且以一種非常令人滿意的方式做到了這一點,核物理和化學的元素,但下一個障礙是找到最佳的實驗研究方法。
“最終,”該研究的合著者詹姆斯·考恩說,之前的想法認為它是在地球早期形成期間隕石撞擊地球後產生的。但右手和左手是彼此的鏡像,手性是某些分子固有的幾何性質,Credit: ACS Earth and Space Chemistry (2022). DOI: 10.1021/acsearthspacechem.2c00032
(神秘的地球uux.cn)據美國物理學家組織網(by Tatyana Woodall, The Ohio State University):俄亥俄州立大學的科學家們提出了一種新的理論,化學反應性以及它如何與其他物質相互作用。但科學家們對於這種偏好的對稱可能是如何最初出現的還沒有明確的共識,或完全重疊。弱核力與鈣等地球上豐富的金屬一起放大了這種效應,
考恩說:“想象一個有右手手套,可以決定分子的形狀、
“基於基礎物理學,在實驗室裏重建原始時標的過程太過繁瑣。這個過程一定反映了早期化學如何發展出核酸和蛋白質的優選形式的一些非常特殊的東西。碳水化合物、偏好的慣用手是如何演變的,”



