钙如何解锁生命分子不对称的起源

由东京科学学院的地球生活科学研究所(ELSI)研究人员领导的一项新研究,发现了钙在塑造生命最早的分子结构中的令人惊讶的作用。他们的发现表明,钙离子可以选择性地影响原始聚合物的形成方式,阐明长期存在的谜团:生命的分子如何更喜欢一种单一的“手”(手性)。

来源:英国物理学家网首页
钙酸盐晶体可以与含有紫杉酸盐的聚酯微螺皮共存,这表明在地球早期的降水酸盐或含锈蚀分子的动态相变的潜力。学分:陈陈

由东京科学学院的地球生活科学研究所(ELSI)研究人员领导的一项新研究,发现了钙在塑造生命最早的分子结构中的令人惊讶的作用。他们的发现表明,钙离子可以选择性地影响原始聚合物的形成方式,阐明长期存在的谜团:生命的分子如何更喜欢一种单一的“手”(手性)。

该研究发表在美国国家科学院论文集。

国家科学院的会议录

就像我们的左手和右手一样,许多分子都以两种镜像形式存在。然而,地球上的生命具有惊人的偏好:DNA的糖是右撇子,而蛋白质是用左手氨基酸建造的。正如我们所知,这种现象称为同Rirality,对生活至关重要,但是它首先出现的是生命研究起源的主要难题。

氨基酸

小组研究了一个具有两个手性中心的简单分子Tartaric Acid(TA),以探讨地球早期环境可能如何影响同骨聚合物的形成。他们发现钙极大地改变了ta分子如何将其连接在一起。

无钙,纯左或右手的TA容易聚合成聚酯,但是包含同等数量的两种形式的混合物不容易形成聚合物。但是,在存在钙的情况下,这种模式逆转 - 钙降低了纯TA的聚合,同时使混合溶液聚合以聚合。

“这表明钙的可用性可能会在地球早期产生环境,在该环境中,同时研究这项研究的Riken可持续资源科学中心(CSR)的专业博士后研究员Chen Chen说。

核酸