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核糖核苷酸的生物起源前合成可能伴随着非规范核苷酸的合成,包括 TNA 的苏核苷酸构件。在这里,我们研究了活化苏核苷酸参与非酶模板指导聚合的能力。我们发现,与核糖核苷酸相比,多个连续苏核苷酸单体的引物延伸非常不利。动力学、核磁共振和晶体学研究表明,这部分是由于引物延伸过程中咪唑桥接 TNA 二核苷酸中间体的形成速度较慢,部分是由于攻击 RNA 引物 3'-羟基与进入的苏核苷酸中间体的磷酸盐之间的距离较大。在存在活化下游 RNA 寡核苷酸的情况下,即使是单个活化苏核苷酸,添加到引物中的速度也比活化核糖核苷酸慢 10 倍。相反,RNA 引物末端或 RNA 模板中单个活化的苏核苷酸仅导致引物延伸率略有下降,这与晶体结构所揭示的微小和局部结构扭曲相一致。我们的结果与异质原始寡核苷酸通过复制循环产生越来越同质的 RNA 链的模型相一致。

苏核苷酸对非酶模板指导聚合影响的结构解释

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