科技日报北京8月27日电 （记者张佳欣）据27日《自然》杂志报道，英国伦敦大学学院（UCL）化学家通过模拟早期地球的条件，首次实现了RNA与氨基酸的化学连接。这一难题自20世纪70年代以来一直困扰着科学家，如今，这一突破性成果为解答生命起源中“蛋白质如何合成”的关键问题提供了新思路。
大棱镜彩泉，美国黄石国家公园最大的温泉。图片来源：弗兰克·科瓦尔切克/美国科学促进会网站
氨基酸是蛋白质的构建单元，而蛋白质是生命的“主力军”，几乎参与所有生物过程。然而，蛋白质无法自我复制或合成，它们需要“说明书”，而这一说明书由RNA提供。RNA是DNA（脱氧核糖核酸）的近亲，负责传递遗传信息，控制蛋白质合成。
在现代生物体内，核糖体负责合成蛋白质。它读取信使RNA（mRNA）上的遗传密码，将氨基酸依次拼接成蛋白质。核糖体就像一条流水线，逐个读取RNA上的指令，并将氨基酸依次拼接，形成蛋白质。
此次，研究团队完成了这一复杂过程的第一步。他们在中性水溶液环境下，通过化学反应将氨基酸与RNA连接。研究表明，该反应具有自发性和选择性，并可能在40亿年前的原始地球池塘或湖泊中发生。
过去，此类实验往往依赖高反应性分子，但它们在水中不稳定，导致氨基酸彼此结合而非与RNA结合。现在，团队借鉴生物学机制，引入了硫酯作为活化中间体。硫酯是一类高能化合物，在许多生物化学过程中发挥重要作用，也被认为在生命起源中扮演关键角色。
团队还利用含硫化合物泛硫胺来生成硫酯。此前，他们已证明泛硫胺可在早期地球条件下合成，这进一步支持了其在生命起始阶段的可能作用。
团队成员表示，在当前的两种生命起源理论中，“RNA世界”假说认为，自我复制的RNA是基础；而“硫酯世界”假说则认为，硫酯是最早期生命的能量来源。新研究将这两种假说结合起来，为理解生命起源提供了新的统一框架。
团队认为，这项成果虽然仅在化学层面取得进展，但它揭示的反应路径完全可能在早期地球上自然发生。下一步，他们将探索RNA如何与特定氨基酸优先结合，从而真正再现遗传密码的起源。
一种使用深度学习方法设计出来的新蛋白质。图片来源：华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所 美国科学家借助机器学习 69.3%的实验室获得性感染由程序性错误引起。大多数是操作失误或针头伤害。许多实验室失误归根到底是人为错误，这可能 12月18日，2023年度国家自然科学基金管理工作会议在北京召开。会议深入学习贯彻党的二十大精神和习近平总书记在中共中央 随着人们生活节奏的加快和对便捷食品需求的增加，预制菜产业正呈现强劲的发展势头。2月13日，《中共中央、国务院关于做 12月16日，2023第二届可持续能源发展国际会议在北京开幕。此次会议以“零碳科技、创新未来”为主题，汇聚了来自全球多 浙江省科学技术厅浙江省自然科学基金委员会关于下达2024年度浙江省基础公益研究计划自筹经费项目的通知 各有关单位： 为 。本文链接：化学家首次实现RNA与氨基酸连接http://www.sushuapos.com/show-11-25256-0.html
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