Hvordan Begyndte Livet?

{h1}

Forskere foreslår små molekyler, der hjalp dna og rna sammen, så det første liv kan danne sig

Dette bag scenerne blev leveret til WordsSideKick.com i samarbejde med National Science Foundation.

Allerede før Charles Darwin foreslog sin evolutionsteori i 1859, havde forskere verden over forsøgt at forstå, hvordan livet startede. Hvordan kombinerede ikke-levende molekyler, der dækkede den unge jord, for at danne den allerførste livsform?

Chemist Nicholas Hud har arbejdet på dette problem ved Georgia Institute of Technology i mere end et årti. Han og hans elever har opdaget, at små molekyler kunne have fungeret som "molekylær jordemødre" for at hjælpe byggestenene af livets genetiske materiale fra lange kæder og kan have hjulpet med at vælge basispar af DNA-dobbelthelixen.

Opdagelsen er et vigtigt skridt i bestræbelserne på at spore evolutionen af ​​livet hele vejen til begyndelsen, tilbage til de tidligste selvreplikerende molekyler.

"Vi arbejder på at afdække, hvordan molekyler svarende til RNA og DNA første gang optrådte på jorden omkring 4 milliarder år siden," sagde Hud. "For nogle få år siden foreslog vi en teori om, at små enkle molekyler fungerede som skabeloner til fremstilling af de første RNA-lignende molekyler. Mange af disse små molekyler eller molekylær jordemoder ville have arbejdet sammen for at producere RNA ved spontant blanding og montering med RNA's kemiske byggesten. "

I nutidens liv er RNA til stede i alle celler og er ansvarlig for overførsel af genetisk information fra DNA til proteiner. Mange forskere mener, at RNA, eller noget, der ligner RNA, var det første molekyle på Jorden for at replikere og begynde evolutionsprocessen, der førte til mere avancerede livsformer, herunder mennesker.

For nylig lavede Hud og hans team en opdagelse, der yderligere fremmer deres teori om, at visse molekyler hjalp de første RNA- og DNA-molekyler til at danne.

"Vi har fundet ud af, at molekyletididium kan hjælpe korte polymerer af nukleinsyrer, kendt som oligonukleotider, til dannelse af længere polymerer. Ethidium kan også vælge strukturen af ​​basisparene, som holder sammen to DNA-tråde."

Et af de største problemer med at få en polymer til at danne er, at når de vokser, reagerer to to ender ofte med hinanden i stedet for at danne længere kæder. Problemet er kendt som strengcyklisering. Hud og hans forskningsteam opdagede, at ved at bruge et molekyle, der kan binde mellem to nabobaspar DNA, kendt som en intercalator, kan de sammenbringe korte stykker DNA og RNA på en måde, som hjælper dem med at skabe langt længere molekyler.

"Hvis du har interkalatoren til stede, kan du få polymerer. Med ingen intercalator virker det ikke, det er så simpelt," forklarede Hud.

Hud og hans team testede også, hvor meget indflydelse et jordemodermolekyle kunne have haft på at skabe Watson-Crick-baseparene, der udgør strukturen af ​​DNA (A par med T og G par med C). De fandt ud af, at baseparens matchning var afhængig af jordemorens tilstedeværelse under reaktionen. Ethidium var mest nyttigt til dannelse af polymerer med de specifikke Watson-Crick-basepar af DNA. Et andet molekyle, som de kalder aza3, lavede polymerer, hvori hver A-base er parret med en anden A.

"I vores eksperiment fandt vi, at jordemodermolekylerne vi brugte havde en direkte effekt på de slags basepar, der dannede," sagde Hud. "Vi siger ikke, at ethidium var den oprindelige jordemoder, men vi har vist, at princippet om et lille molekyle, der arbejder som jordemoder, er sund."

"Vi søger nu identiteten af ​​et molekyle, der kunne have hjulpet med at lave de første genetiske polymerer, en slags" uselvisk "molekyle, der ikke var en del af de første genetiske polymerer, men var kritisk for deres dannelse," tilføjede han.

  • Historiens mest oversete mysterier
  • Top 10 Uforklarede Fænomener
  • Ny teori for livets første engebrune kilde

Redaktørens note: Denne forskning blev støttet af National Science Foundation (NSF), det føderale agentur, der var ansvarlig for finansiering af grundforskning og uddannelse på tværs af alle områder inden for videnskab og teknik. Eventuelle udtalelser, konklusioner og konklusioner eller anbefalinger udtrykt i dette materiale er forfatterens og afspejler ikke nødvendigvis Nationale Videnskabsstiftelsens synspunkter. Se bagved scenesarkivet.


Video Supplement: Verdenshistorien del 1 - en plads på jorden.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com