Novi računalni model kemijskih građevnih blokova može pomoći u objašnjavanju podrijetla života

Zabluda ateizma (Lipanj 2019).

Anonim

Znanstvenici tek trebaju razumjeti i objasniti kako su životne informativne molekule - proteini i DNA i RNA - nastali iz jednostavnijih kemikalija kada je život na Zemlji nastao prije nekih četiri milijarde godina. Istraživački tim sa Sveučilišta Stony Brook u Lauferu za fizičku i kvantitativnu biologiju i Lawrence Berkeley National Laboratory vjeruju da imaju odgovor. Razvili su računalni model koji objašnjava kako se određene molekule skliznu i vežu zajedno kako bi rasti duže i složenije, vodeći od jednostavnih kemikalija do primitivnih bioloških molekula. Rezultati su objavljeni rano online u PNAS-u.

Ranije su znanstvenici doznali da je rana zemlja vjerojatno sadržavala osnovne kemijske građevne blokove i održavala spontane kemijske reakcije koje bi mogle povezati kratke lance kemijskih jedinica. No ostalo je tajnovito što bi akcije tada mogle potaknuti kratke kemijske polimerne lance da se razvijaju u mnogo duži lanac koji može kodirati korisne informacije o proteinu. Novi računalni model može pomoći objasniti tu prazninu u evoluciji kemije u biologiju.

"Stvorili smo računalni model koji ilustrira mehanizam fold-and-catalyze koji pojačava polimerne sekvence i dovodi do pobjegla poboljšanja u polimerima", rekao je Ken Dill, glavni autor, ugledni profesor i direktor Laufer Centra. "Teorijska studija pomaže u razumijevanju veze koja nedostaje u evoluciji kemije u biologiju i kako bi stanovništvo molekularnih građevnih blokova moglo s vremenom dovesti do pojave katalitičkih sekvenci bitnih za biološki život".

U radu, pod naslovom "The Foldamer Hypothesis for growth and sequence-differentiation of prebiotic polymers", istraživači su koristili računalne simulacije kako bi proučili kako slučajne sekvence vodenih ili polarnih i vodoodbojnih ili hidrofobnih polimera preklapaju i vezati zajedno. Otkrili su da se ti slučajni lanci sekvenci oba tipa polimera mogu srušiti i preklopiti u specifične kompaktne konformacije koje izlažu hidrofobne površine i time služe kao katalizatori za produljenje drugih polimera. Ti posebni polimerni lanci, koji se nazivaju "katalizator" katalizatori, mogu raditi zajedno u paru da bi produžili duže i razvili više informacijskih sekvenci.

Taj proces, prema autorima, pruža osnovu za objašnjenje kako bi slučajni kemijski procesi mogli rezultirati bioraznolikim prekursorima na biološki život. To daje testabilnu hipotezu o ranim prebiotičkim polimerima i njihovoj evoluciji.

"Pokazujući kako bi prebiotički polimeri mogli postati informativni" foldovi ", nadamo se da smo otkrili ključni korak za razumijevanje kako se život počeo formirati na Zemlji prije nekoliko milijardi godina", objasnio je profesor Dill.

menu
menu