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没有磷酸盐也可能有生命

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来源: 作者: 2019-05-17 00:57:39

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图片来源:Daniel Segrè等

生命起源的一个大秘密是在没有磷酸盐的早期地球上,磷酸盐如何成为遗传和细胞新陈代谢机制的基本建构模块。近日,刊登于《细胞》期刊的研究显示,科学家使用系统生物学方法解开了这个古老谜题。数据证据显示,远古生命可能其实不依托磷酸盐。相反,一种简单且数量丰富的分子促使硫基无磷新陈代谢的出现,终究形成了有能力支持多种重要生物份子合成的生化反应。

磷酸盐对所有现代生命情势都是必不可少的,从提供DNA主链到驱动细胞的能量源三磷酸腺苷(ATP),磷酸盐是关键的生物结构单元。而且,这种化学物质广泛参与了新陈代谢、生化反应。但科学家认为,在生命起源之前没有这类物质。于是,有人假设早期的代谢途径并不依赖磷酸盐,而矿物质表面的硫和铁被认为能完成催化和能量机能。

为了找到答案,美国波士顿大学的Daniel Segrè及同事使用计算生物学系统构建了复杂新陈代谢络的大型数据库,包含来自地球整个生物圈的所有已知的生化反应。然后,研究人员探索了所谓的“生物圈水平新陈代谢”,鉴定了在生命起源以前环境中可能发智能医疗发展现状及未来发展方向
现的8个无磷化合物。

接下来,他们使用一种春晚进度:语言节目2审于谦演小品冯巩作品接地气
算法分析了这些分子如何反应以形成新的代谢物。分析结果显示,一些简单化合物可能促进了不依赖磷酸盐的代谢络。该络包括315个反应和260个代谢物,足以支持主要生物份子的合成。而且,这种新络富含铁—硫簇酶,支持了“铁硫世界假说”。他们还发现,硫酯可能会起到磷酸盐在现代生物化学中发挥的一些作用。

这些非实验证据并没有终究回答无磷生命起源问题。下一步,研究人员将继续使用该方法探索生命起源。

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