科學家找到新配方:用簡單物質合成RNA四種分子

2021-01-10 環球網

生命如何在地球上起源是至今未解的問題，科學界認為RNA(核糖核酸)在其中發揮著關鍵作用，但一直沒找到模擬遠古地球環境而合成RNA的方法。科研人員近日找到一種新「配方」，可以用遠古地球上存在的簡單物質模擬合成RNA的基本「模塊」。

RNA是重要的遺傳物質，它被認為在原始生命的遺傳信息傳遞和蛋白質合成中發揮著關鍵作用。RNA由4種基本的「模塊」分子組成，即胞嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤。

過去，英國研究人員曾模擬遠古地球環境合成胞嘧啶和尿嘧啶，德國研究人員託馬斯⋅卡雷爾也曾模擬合成腺嘌呤和鳥嘌呤。但遺憾的是，兩項研究所用的化學反應並不一致，也就是說沒能一起合成這4種基本模塊。

據美國《科學》雜誌網站報導，卡雷爾近日在美國亞特蘭大舉行的一個學術會議上報告說，他找到了一個新「配方」，利用氧氣、氮氣、甲烷、氨氣、水和氰化氫這6種遠古地球上存在的簡單物質，再使用硫醇和鐵鹽等物質模擬當時環境，可以在一個容器中進行複雜的化學反應，最終一起生成RNA的4種基本模塊。

這個「配方」是模擬遠古地球環境研究生命起源的新進展，但還有問題待解決，即4種模塊是如何連接在一起而組成RNA的。未來，科研人員將在此基礎上進一步探索生命起源的奧秘。

相關焦點

  • 科學家利用簡單的藥物配方實現腦細胞再生
    因此，這項新研究的目的是找到一種更小的分子組合，以更直接的方式將星形膠質細胞重編程為具有功能的神經元。　　研究人員測試了數百種組合，直到他們發現了一種包含「四種核心藥物」的有效配方。　　該研究的第一作者、生物學研究生Jiu-Chao Yin說：「這四種分子能夠調節人類星形膠質細胞的四個關鍵信號通路，我們可以高效地將人類星形膠質細胞（多達70%）轉化為具有功能的神經元。」　　該團隊還測試了將其中一種分子移除之後的配方。然而，任何其中三種分子組成的配方都沒有最初的配方有效。
  • 科學家發現「RNA世界」假說新力證,四種核糖核苷酸可在同一條件下...
    近日，《科學》雜誌刊登了一項來自德國有機化學家Thomas Carell團隊的科研成果，研究者們證實了一條化學合成途徑，可以由古地球的環境條件及簡單的無機底物同時產生四種RNA核苷酸。
  • 《物質世界》物品合成配方匯總
    《物質世界》遊戲中玩家可以聯網合作也可以單人獨闖，而且還帶一些魔幻的設定，另外玩家為了生存也需要製作一些物品，下邊就給大家帶來物質世界合成配方。物質世界合成配方一覽註：遊戲沒有中文，因此配方也是英文的，方便大家對照。
  • 統一四種力很簡單,是科學家搞複雜了,思路錯了,實則,已經統一
    那麼，統一場理論號稱要統一的四種力，究竟是什麼呢？其實，就是一種力，只不過，在不同的世界裡有不同的區分，不同的物質基礎，似乎性質不同，其實，是相同的。強相互作用力、弱相互作用力、電磁力、萬有引力。其實本質是一樣的。
  • 餘金權:我要把分子撬斷合成新分子 研製出抗癌藥
    他心裡一直在尋找，能不能有更好的方法，合成大量的新的分子，更重要的它們能不能成為藥，或者成為抗癌的藥物，或者各式各樣的藥。為了找到這個方法，他先後去了劍橋大學和哈佛大學。「我去劍橋大學實際上是要學習大自然怎麼合成分子，學習酶催化。我先後在劍橋呆了十年，當然在學習的過程中我有新的認識，發現這個並不是解決問題的辦法。
  • 手性技術開掘分子合成新路
    構成自然界物質中的一些手性活性分子雖然從原子組成來看是一模一樣，但其空間結構完全不同，它們構成了實物和鏡像的關係，和人照鏡子一樣，也可以比作左右手的關係，所以叫手性分子。    在生命的產生和演變過程中，自然界往往對一種手性有所偏愛，如自然界存在的糖為D-構型，胺基酸為L-構型，蛋白質和DNA的螺旋構象又都是右旋的。
  • 荷蘭科學家用簡單方法制出單一手性分子
    原標題：荷蘭科學家用簡單方法制出單一手性分子　　科技日報訊 （記者張蓋倫）荷蘭內梅亨大學天體化學研究人員首次成功制出了具有單一「手性」的類胺基酸分子。這可能揭示地球生命起源之謎，或者像彗星探測器正在做的那樣，解釋宇宙生命的起源。相關論文發表在《自然·通訊》上。
  • 科學家揭示RNA摺疊背後的原理
    這些發現可能會影響未來RNA特異性療法的設計，並幫助開發用於測量環境中毒素的合成生物學工具。相關論文於10月21日發表在《自然化學生物學》雜誌上。RNA分子在DNA等遺傳信息的存儲和傳播、蛋白質等生命系統的功能中起著關鍵作用，其核心功能是在細胞內進行摺紙式的複雜摺疊。
  • 我國科學家合成硫化銅14面體微晶
    我國科學家合成硫化銅14面體微晶 2009-08-31 14:53:30 來源：網絡來源
  • 《科學》:「RNA世界」學說又出新證據
    關於生命的起源分子一直是現代科學神秘的未解之謎。1986年，諾貝爾獎得主Walter Gilbert提出「RNA世界」的概念，支持這一學說的學者認為地球最初的生命分子起始於RNA。如果這一假說成立，那麼RNA分子應該由早期地球上就存在的最簡單物質合成而來。
  • 科學家發現人類細胞表面穩定附著RNA分子
    然而除了這些已知類型的分子，近日科學家們發現，人類細胞的外表面還穩定附著了一類過去鮮有人知的RNA分子。過去人們曾認為，人類核基因組產生的RNA並不存在於具有完整細胞膜的細胞表面，而這一新發現刷新了我們對細胞表面分子的認識。 「細胞的外表面就好比人的臉，要識別細胞是好是壞，比如是免疫T細胞還是腫瘤細胞，最重要的就是看它表面有些什麼。」鐘聲教授解釋說，「細胞的表面分子協助了細胞的通訊和相互作用。」
  • 科學家首次合成純碳環形分子 登上自然雜誌封面
    科學家首次合成純碳環形分子 登上自然雜誌封面  olivia chan • 2019-08-17 16:50:37　來源：前瞻網　E5050G2
  • 科學家發現人類細胞表面穩定附著RNA分子
    然而除了這些已知類型的分子，近日科學家們發現，人類細胞的外表面還穩定附著了一類過去鮮有人知的RNA分子。 根據在Genome Biology正式發表的一篇研究論文，加州大學聖地牙哥分校（UCSD）鐘聲教授與其合作者張良方教授、陳真教授共同領銜的研究團隊，利用專門開發的檢測和測序技術鑑定出，這類細胞表面RNA分子由細胞核內的基因組編碼產生。
  • 生命起源比想像得更複雜,科學家認為「原始湯」中有DNA和RNA
    核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和鹼基構成。由四種鹼基組成，分別是A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）。 DNA的區別是，它是由脫氧核糖核苷酸分子縮合而成長鏈大分子。脫氧核糖核苷酸分子由磷酸、脫氧核糖和鹼基構成。由四種鹼基組成，分別是A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）四種。除了胸腺嘧啶取代了尿嘧啶之外，其他都是相同的。
  • 生命起源比想像得更複雜，科學家認為「原始湯」中有DNA和RNA
    核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和鹼基構成。由四種鹼基組成，分別是A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）。DNA的區別是，它是由脫氧核糖核苷酸分子縮合而成長鏈大分子。脫氧核糖核苷酸分子由磷酸、脫氧核糖和鹼基構成。
  • 氣態下金屬甲烷分子合成獲成功
    ，為有機化合物的合成特別是新藥研製開創了新的製造工藝，新發現也能讓人們更好地理解金屬在活性生物體內的工作模式。 有機物衰敗會產生甲烷，科學家一直希望利用豐富的甲烷來生產其他化學產品。但是作為最簡單的碳氫化合物，甲烷在和其他分子相互作用時會有點「內向」，需要各種方法來「激活」。領導這項研究的亞利桑那大學化學家露西·茲瑞斯表示，金屬插入會讓甲烷分子更活躍，即將金屬插入甲烷分子中激活甲烷，使其更容易和其他物質發生化學反應，比如利用被激活的甲烷分子製造乙醇。
  • 中國科學家首次實現單個超冷分子的相干合成
    2020年10月16日，《Science》以First Release形式在線發表了中國科學院精密測量科學與技術創新研究院詹明生、何曉東研究團隊在超冷分子領域的重大進展，他們首創了一種單分子相干合成的新方法，即原子自旋與相對運動波函數耦合（SMC）的新機制，在國際上首次實現單個超冷分子的相干合成！
  • 《自然》:科學家發現DNA鹼基合成新路徑
    DNA鹼基合成新路徑 有助於開發出高選擇性新型抗生素
  • 開發出一種新的DNA合成方法
    聯合生物能源研究所執行長、勞倫斯伯克利國家實驗室資深科學家和加州大學伯克利分校化學與生物分子工程教授Jay Keasling說，「我個人認為Arlow和Palluk開發出的這種新方法可能會引發我們製造DNA方法的變革。」 Palluk在Keithling實驗室與Arlow一起研究DNA合成問題。
  • 科學家找到光轉化為物質簡單方法 布雷特-惠勒正負電子實驗模擬成功
    科學家布雷特和惠勒1934年提出，如果讓兩個光子通過撞擊結合在一起，有可能變成物質，形成電子和正電子——這是最簡單的「光變物質」方法。但這就好比擠壓熱氣和煙塵去製造炸藥，實在太難了，他們也認為這只是理論，從未想過有人能實際證明這一預測。現在，在三位科學家在一個小咖啡館裡泡了一天並喝掉無數杯咖啡之後，他們想出了一個相對簡單可行的方案。