新研究揭示地球上首批細胞形成過程
2024-03-04

美國斯克里普斯研究所科學家新發現了一種合理途徑,可以說明原始細胞如何形成并實現其多種功能。2月29日在線發表于《化學》雜志的研究表明,一種稱為磷酸化的化學過程(將磷酸基團添加到分子中),遠比此前認為的要更早發生。這導致結構更復雜的雙鏈原細胞能以多種功能分裂,為生命奠定了基礎。

細胞,原始細胞

大約40億年前,地球正在孕育適合生命的條件。但這里面有太多謎團??茖W家認為原始細胞是由脂肪酸形成的,卻一直不清楚原始細胞如何從磷酸鹽的單鏈轉變為雙鏈,這使得它們更加穩定并能進行化學反應。

團隊此次希望模仿生命出現之前存在的環境。他們首先確定了3種可能的化學物質混合物,這些化學物質可能會產生囊泡,即類似于原始細胞的脂質球形結構。使用的化學物質包括脂肪酸和甘油。接下來,他們觀察了這些混合物的反應,并添加了額外的化學物質來創造新的混合物。將這些溶液冷卻并加熱過夜,然后通過搖晃促進化學反應。

研究人員使用熒光染料檢查混合物,判斷其是否形成了囊泡。他們改變了pH值和成分的比例,以更好地了解這些因素如何影響囊泡的形成,還分析了金屬離子和溫度對囊泡穩定性的影響。

事實證明,脂肪酸和甘油或已經歷了磷酸化,以產生更穩定的雙鏈結構。特別是,甘油衍生的脂肪酸酯可能導致囊泡對金屬離子、溫度和pH值具有不同的耐受性,這是進化多樣化的關鍵一步。

研究人員指出,這一新發現有助于人們更好地了解早期地球的化學環境,以便揭示生命的起源以及生命如何在早期地球上進化。


(文章來源:科技日報)

新研究揭示地球上首批細胞形成過程

美國斯克里普斯研究所科學家新發現了一種合理途徑,可以說明原始細胞如何形成并實現其多種功能。2月29日在線發表于《化學》雜志的研究表明,一種稱為磷酸化的化學過程(將磷酸基團添加到分子中),遠比此前認為的要更早發生。這導致結構更復雜的雙鏈原細胞能以多種功能分裂,為生命奠定了基礎。

細胞,原始細胞

大約40億年前,地球正在孕育適合生命的條件。但這里面有太多謎團??茖W家認為原始細胞是由脂肪酸形成的,卻一直不清楚原始細胞如何從磷酸鹽的單鏈轉變為雙鏈,這使得它們更加穩定并能進行化學反應。

團隊此次希望模仿生命出現之前存在的環境。他們首先確定了3種可能的化學物質混合物,這些化學物質可能會產生囊泡,即類似于原始細胞的脂質球形結構。使用的化學物質包括脂肪酸和甘油。接下來,他們觀察了這些混合物的反應,并添加了額外的化學物質來創造新的混合物。將這些溶液冷卻并加熱過夜,然后通過搖晃促進化學反應。

研究人員使用熒光染料檢查混合物,判斷其是否形成了囊泡。他們改變了pH值和成分的比例,以更好地了解這些因素如何影響囊泡的形成,還分析了金屬離子和溫度對囊泡穩定性的影響。

事實證明,脂肪酸和甘油或已經歷了磷酸化,以產生更穩定的雙鏈結構。特別是,甘油衍生的脂肪酸酯可能導致囊泡對金屬離子、溫度和pH值具有不同的耐受性,這是進化多樣化的關鍵一步。

研究人員指出,這一新發現有助于人們更好地了解早期地球的化學環境,以便揭示生命的起源以及生命如何在早期地球上進化。


(文章來源:科技日報)