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团队扩大了水滴界面的研究 为构建生命提供了秘密成分

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Henry B. Hass 杰出化学教授 R. Graham Cooks 和他的博士后研究员 Lingqi Qiu 的实验证据表明,蛋白质形成的关键步骤可以在纯水滴中发生,并于最近在《Proceedings of the Proceedings of the Proceedings》上发表了这些发现。美国国家科学院。

在这个关键步骤中,氨基酸即使在水溶液中也会脱水(失去水分),这一悖论通过这些液滴表面异常干燥和高酸性的事实得到了解决。在这些条件下,氨基酸相互连接形成肽,这是形成蛋白质并最终形成生物体的基本步骤。

这一发现的一个重要方面是,在整个过程中氨基酸的天然“左手”结构得以保持。这导致形成具有相同“L”旋向的纯手性肽。作者确定了一种特定的化合物,恶唑烷酮,作为该反应的关键中间体。

此外,他们发现这种脱水反应并不局限于微小的液滴。正如从恶唑烷酮中间体开始的实验室实验所证明的那样,它也会发生在更大的(厘米)尺度上。这种更大规模的反应反映了微滴化学,也类似于经过充分研究的热液池和海岸中发生的干湿循环。这种联系将气溶胶和更广泛的益生元环境中的肽形成联系起来。

这项研究进一步证明水滴表面代表着独特的活跃物理和化学系统。存在非常高的电场和极端的酸度,促使氨基酸脱水形成肽。对水滴界面化学的研究为生命化学演化的早期阶段提供了新的见解。

作者感谢与普渡大学研究助理 Dylan T. Holden 和 Nicolás M. Morato 进行的有价值的讨论。

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