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模拟生命的基本单元的出现

模拟生命的基本单元的出现

科研人员模拟了被认为产生了遗传编码的基本单元的事件。一个理论认为,地球上的生命起源于40亿年到38.5亿年前,当时,在晚期重大撞击事件中的地外天体的大规模撞击引发了甲酰胺分子分解成了组成DNA和RNA的核苷碱基。

Svatopluk Civis 及其同事再现了利用地外天体撞击产生的含有甲酰胺的等离子体的5种核苷碱基的同时高能合成。这组作者使用高能Prague Asterix激光系统诱导产生了地外天体撞击产生的等离子体的电介质击穿。这种击穿伴随着高能量密度事件的所有预期的特征,包括起源于高达4500K温度的冲击、一个激波的形成,以及以紫外线(UV)、真空紫外线、极紫外线和X射线光形式存在的次级硬辐射的产生。

这些发现揭示出,稳定但是具有高度活性的CN和NH基团攻击甲酰胺的母体分子,因此形成了几种中间产物,最终导致了所有的正统核苷碱基的形成,也就是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。

这组作者说,这些发现着手解决了一个生命起源研究的中心问题,而且可能为搜寻宇宙中的生命起源分子提供信息。

原文检索:

Martin Ferus, David Nesvorný, Jiří Šponer, Petr Kubelík, Regina Michalčíková, Violetta Shestivská,Judit E. Šponer, and Svatopluk Civiš. High-energy chemistry of formamide: A unified mechanism of nucleobase formation. PNAS, December 8, 2014; doi:10.1073/pnas.1412072111

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