钥匙发现地球生命起源？潮流的盐和热，潮湿的夏天

生物聚合物如何在地球生物起源期间形成了生物聚合物的可能模型。

揭示第一个生物分子（如蛋白质和DNA）如何出现是研究人员试图解决生命的起源的主要目标。今天，Saint Louis大学的化学家与查尔斯顿学院的科学家合作，并在NSF / NASA化学进化中心，发表了一项关于潮流的矿物质的学习自然通信的研究 - 溶解在他们从潮湿的空气中吸收的水 - 可以帮助在循环期间从更简单的构建块构建蛋白质在早期地球上定时为模拟白天和夜晚。

“在地球的历史方面，生活起源的可能性是我们可以提出的最大的科学问题，”圣路易斯大学化学助理教授和该研究的主要调查员。“这个大挑战的一个关键挑战是弄清楚，在我们所有的生物机制进化之前，我们都知道我们所知道的大学聚合物分子是如何形成的。”

烘焙蛋白在益生元厨房

氨基酸是通过肽键合成形成蛋白质的分子构建块。化学家们长期以来，简单地简单地烘焙氨基酸与干燥的混合物会导致肽键的形成。当加入水并再次允许成分重新混合后再次干燥样品时，肽的产率改善。使氨基酸进行重复的湿干循环可能是烹饪早期地球上肽和蛋白质的良好配方，因为偶尔的暴雨中断的炎热晴天似乎是合理的天气模式。但对这个过程的重大批评是它依赖可能已经淹没了不可预测的成分的风暴。

水：必要但有问题的成分

“跟随水”一直是美国宇航局的座右铭，寻找我们星球之外的生活。没有水，生活的生物化学就是我们知道的 - 这是不可能的。

在生活起源化学中，解决方案往往是问题。对于发生建设性化学过程，建筑物必须溶解在液体解决方案中以找到合作伙伴以反应。在地球上，这种培养基是水，生活的溶剂。

然而，水可以是双刃剑。虽然生活需要水来生存，但水太多可能会破坏。大多数生物分子容易发生水解，是水分分开化学键的过程。而且太多的水将最终泛滥的开发含有不断变化的生物分子的细胞，将它们踩到彼此太远以反应。

少量盐

潮与派团矿物质提供了一种手段，以侧面跨越传统湿干循环的局限性。这些盐根据相对湿度从空气中吸收有限量的水，提供了在溶液中存在的水的自然调节。

新研究 - 斯洛斯科学家与查尔斯顿学院的合作报告了脱发盐如何有助于在自调节期间从最简单的氨基酸，甘氨酸制备肽，重复湿冷循环。在白天，当在高温下蒸发到干燥时，反应混合物形成肽。在晚上，反应从大气中获取水以在低温下形成水溶液，从而重新润湿而不会通过暴雨加入水，避免破坏性过度的可能性。

看似微小的差异，如将环境湿度从50％改变为70％，可以导致样品吸收水的趋势的深刻差异，因此，它们宿主的反应产量的大差异。虽然钾和钠是周期性表上的邻居，但几乎相同的反应性，但许多钾盐是潮解的，在那里它们的钠对应物不是。盐K2HPO4培养了甘氨酸的肽产率大于NA2HPO4的十倍。

该团队认为，他们的系统可以提供与解决为什么地球上所有生命的谜团的线索在细胞内花费如此多的能量富集钾和投掷钠。

“这种创造性的研究，探索化学环境如何调节大分子的形成，代表了CCE理解早期生物分子背后化学的目标的另一个主要步骤。本工作中的本科研究人员的成功参与还反映了NSF在国家科学基金会化学司司长司司长林·何国董事博士林议员博士博士。

面包店之外的面包店

尽管有异国情调的名称，但潮流的盐是常见的，并且存在于自然设置中，在那里他们可以在否则太冷和/或干燥的环境中存在液态水在使液态水中存在作用。

在智利的阿塔卡马沙漠的超干旱地区，荒凉的荒凉荒漠地生命，微生物社区存在于矿物质宿煤的沉积物中。当相对湿度上升到70％以上时，它们的光合活动尖峰超过它们的乳酸环境变得潮解的阈值。

在火星上也已经鉴定了迄今为止氯化物和高氯酸盐盐的混合物。这些混合物似乎季节性地流动，并从天体毒剂中获得了显着的兴趣，因为行星表面上的唯一液态水。

使用这些天然存在的矿物质，这项新的研究提出了通过温度和湿度的天然日常振荡调节的湿干循环 - 不受无法控制的雨季事件 - 构成驱动生物聚合物中的化学形成的纯净可行的模型。

是一种简单的盐，用于在地球上烹饪生命的缺失的成分？我们可能永远不知道，但在这种情况下，它肯定似乎对烘焙蛋白质的配方产生了巨大的改善。

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参考：“通过潮湿循环通过潮湿循环的益生元凝聚”，Thomas D. Campbell，Rio Febrian，Jack T. McCarthy，Holly E.Kleinschmidt，Jay G. Forsythe和Paul J. Bracher，2019年10月4日，自然传播.DOI：
10.1038 / S41467-019-11834-1