科学家提出新模型:分子自组织或揭示生命起源
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506187.shtm生命起源的一种可能情况是相互作用的分子自发组织成细胞状的液滴,这些分子种类将形成第一个自我复制的代谢循环。根据这种范式,第一个生物分子需要通过缓慢且整体低效的过程聚集在一起。如此缓慢的分子簇形成,似与生命出现的速度不相匹配。但德国马克斯·普朗克动力学与自组织研究所团队现在提出了一种替代模型,可解释这种簇的形成以及形成生命所需的化学反应的快速发生。研究发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。 新模型描述了代谢循环中催化剂的自组织。不同种类的催化剂(以不同颜色表示)形成簇并且可以相互追逐。图片来源:马克斯·普朗克动力学与自组织研究所研究人员称,他们在一个简单的代谢循环中考虑了不同的分子,其中每个种类都会产生一种化学物质,供下一个种类使用。模型仅需考虑分子的催化活性、它们遵循......阅读全文
日本复原38亿年前蛋白质-有助揭开生命起源
据日本新华侨报网6月19日消息,近日,日本东京药科大学与东京大学合作,成功复原了约38亿年前的古生物蛋白质。这一研究将有助于人类阐明生命起源。 据《日本经济新闻》消息,东京药科大学教授山岸明彦等人成功将约38亿年前的古代生物蛋白质复原。研究人员通过试验推测,该生物生活在75摄氏度以上的高温
Nature:不用氨基酸也可合成肽,有助揭示生命起源秘密
酰胺键形成是化学和生物学中最重要的反应之一,但是目前还没有化学方法在不使用所有20种组成蛋白的氨基酸的情形下做到在水中实现α-肽连接(α-peptide ligation)。通用的遗传密码确定了肽的生物学作用早于生命的最后一个共同祖先出现,并且肽在生命起源中起着重要作用。 硫在柠檬酸循环、非核
中美科学家联合研究发现:受精卵或非生命起源
众所周知,我们是由精子与卵子结合的受精卵发育而来的。这也是科学界普遍认同的说法。 但是,最近国际知名期刊Journal of Assisted Reproduction and Genetics刊发了一则论文称,人类受精卵存在两套独立纺锤体。 这意味着处于此阶段的受精卵,并不能称之为真正意义上
分子科学从这里起源——记中科院化学所分子科学创新历程
开栏寄语: 2016年10月,中国科学院化学研究所将迎来60周岁生日。60年来,几代化学所人不懈努力,顽强拼搏,勇攀高峰,形成了“创新、求是、团结、奉献”的优秀文化,为我国科技事业、国民经济和国防建设作出了重要贡献。如今,化学所以基础研究为主,正在有重点地开展国家急需的、有重大战略目标的高新技
小分子生命构件的化学进行过程介绍
由无机小分子物质(如氢、氨等)生成有机小分子物质(如氨基酸、含氮碱基、核糖或脱氧核糖等)。这个方面已为越来越多的模拟原始地球条件的实验所证明。1952年,美国化学家米勒(Stanley Lloyd Miller,1930年-2007年)在一个大烧瓶中放入早期地球大气中可能有的化学元素:水、氨、甲烷和
英国科学家称生命基于RNA自我复制-可能起源于冰
11月7日消息,据国外媒体报道,英国剑桥分子生物学实验室的菲利普·霍利斯特(Philipp Holliger)已经在实验室里制造出能够复制比自身更长的RNA链的RNA片段,这支持了生命是基于自我复制的RNA, 而非DNA的观点。此外,它们工作的理想场所是寒冷的环境,这暗示着生命开始于冰。
水星北极发现有机物或解释地球生命起源与进化
近日,研究人员在距离太阳最近的一颗行星上有了惊人大发现,根据望远镜观测到的证据表明,在这颗星球的北极存在被冰冻的汞和有机物质。据科学家介绍,它们很可能是一些类似于煤炭的物质,也许是数百万年前彗星在撞击小行星是形成的。 加州大学洛杉矶分校的星科学家大卫・佩奇说:“这是我们完全没有想到的结果,
最新研究显示地球最早生命起源于41亿年前
电子显微镜图像显示对石墨杂质的分析,这些石墨杂质保存古老锆石晶体中。最新研究显示,这些石墨杂质与41亿年前活体生物有关。 腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,科学家最新研究显示,活体生物在地球上存活的历史可追溯至41亿年前,这比之前预想的地球最早生物早3亿年。 如果该研究
生命的起源到底有哪些必需要素?Cell提出不同的观点
生物通报道:波士顿大学的研究学者利用计算机系统生物学方法,调取生物数据库中所有相关信息,开展“生物圈水平新陈代谢”调查,分析得出结论:生命的最初起源很可能与磷酸盐无关。 对于所有生命系统和现存的大部分已知的生物分子来说,磷酸是必不可少的化学物质。 糖磷酸骨架组成了核酸的结构框架,包括DNA和R
Science:发现一种最原始的三羧酸循环-揭示早期生命起源
一项针对从琉球海槽南部(Southern Okinawa Trough)的一个热液田(hydrothermal field)中分离出来的热硫化物杆菌(Thermosulfidibacter)的多组学研究使得发现最为原始的三羧酸(TCA)循环成为可能。相关研究结果发表在2018年2月2日的Scie
科学家揭秘古老的古细菌如何帮助解释复杂生命的起源
近日,来自日本的科学家们首次捕捉到了一种非常特殊的微生物,其与可能产生地球上所有复杂生命的微生物相似,相关研究成果发表于国际杂志bioRxiv上,研究者表示,如今他们已经能从古细菌单细胞微生物的一个古老谱系中分离并培养出微生物了,这些微生物表面上看起来像细菌,但实则与只从基因组序列中发现的微生物
美火星车发现生命新证据-有机分子表明曾存在生命
在火星上寻找“生命分子”的美国宇航局(NASA)“好奇”号火星车在岩石和大气中发现了新证据,说明这颗红色行星可能曾经存在生命,甚至可能仍存在生命。自从2012年“好奇”号火星车着陆以来,它已经筛选了火星上的土壤和地面岩石样本,目的便是寻找有机分子的痕迹——这是一种复杂的碳链,在地球上是构筑生命的
甲烷检测器可以“嗅出”地外生命分子
甲烷分子是地球大气中的有机分子,被广泛公认为是生命潜在的迹象。 人类寻找外星生命的手段正在提高。日前,一支英国与澳大利亚联合研究小组新研制出一种甲烷探测模型,能够更广泛地发现外星球上的生命分子,其或将探测到神秘的地外生命。不过,由人类主动去发现地外智慧生物是否是一种明智的行为,目前尚未有定论。
谢晓亮院士:单分子技术透视生命之谜
2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。 MAL
无需紫外线,陨石撞击,火山爆发-地球生命起源于氢能
生命起源时的第一个化学反应是如何开始的?它们的能量来源是什么?德国杜塞尔多夫大学(HHU)的研究人员重建了现代生物分化前的最后共同祖先“露卡”(缩写为LUCA)的新陈代谢。他们发现并确定了长期寻求的、推动这些反应向前发展所需的能量来源,它就是一直隐藏在众目睽睽之下的氢气。 在实验室中,HHU分
探测器太空旅行10年后将登陆彗星-探究生命起源
据香港《文汇报》9日报道,经历长达10年的太空之旅后,欧洲太空总署彗星探测器“罗塞塔”号12日将迎来最关键时刻,“菲莱”号登陆器会尝试降落“67P/丘留莫夫-格拉西缅科”彗星表面。若成功,将是人类探测器首次登陆彗星。欧洲当局希望在彗星上找到有机碳分子及氨基酸等早期生命物质,协助解释地球生命之源。
科学家发现了一组新化学反应揭秘生命的起源
生命如何起源是盘旋在无数人心中的问号。美国科学家在7月28日出版的《自然·化学》杂志上发表论文称,他们发现了一组新化学反应:被认为在早期地球上很常见的氰化物、氨和二氧化碳发生反应,生成蛋白质和DNA的基本组成部分氨基酸和核酸。这些反应不仅为生命起源提供了新见解,也能用于某些制造过程,如利用廉价的原始
北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜
2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差
生命应对基因无义突变的分子机制获破解
生命进化出来许多应对基因突变的办法,其中之一就是“遗传补偿效应”。然而,长期以来科学界对遗传补偿效应怎样起作用的分子机制却知之甚少。 4月4日,《自然》在线报道了浙江大学教授陈军和彭金荣课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。课题组首次揭示基因补偿效应是由携带提前终止密码子的信使核糖核
这种有机分子可以成为所有生命的基础吗?
最近,在一个有据可查的年轻恒星周围的恒星材料中发现了有机化合物乙醇腈。它在恒星早期历史中的存在可以帮助研究人员确定恒星和其他类似有机分子如何最终进入地球,从而导致我们所知道的生命的发展。乙腈是一种益生元分子,也就是说,一种有机分子早于活生物体的出现。它的化学式为HOCH2CN,表示其碳,氢,氮和氧原
生命应对基因无义突变的分子机制获破解
生命进化出来许多应对基因突变的办法,其中之一就是“遗传补偿效应”。然而,长期以来科学界对遗传补偿效应怎样起作用的分子机制却知之甚少。 4月4日,《自然》在线报道了浙江大学教授陈军和彭金荣课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。课题组首次揭示基因补偿效应是由携带提前终止密码子的信使核糖核
新型成像方法在单分子层面“看清”复杂生命过程
近日,哈尔滨工业大学深圳校区教授张永兵与深圳湾实验室研究员侯尚国合作,在三维目标锁定单分子光谱动态成像显微技术(3D-SpecDIM)领域取得重要研究进展,相关成果发表于《自然-通讯》上。在复杂的生命世界里,每一个分子或在细胞膜间游走,或在细胞器中穿梭,其运动轨迹往往记录着生命活动的关键线索。然而,
科学家分析远古化石证明-地球生命或起源于40亿年前
1992年,研究人员发现了当时可能是地球上最早的生命的证据——在澳大利亚岩石中包裹着的有35亿年历史的微小印记。然而从那以后,科学家们一直在争论,这些印记是否真的代表着古老的微生物,并且即便真的存在,它们是否真有那么古老。 如今,对这些微化石进行的全面分析表明,它们确实代表了古老的微生物。这些
新研究用DNA分子组装类生命“软机器人”
美国和中国科研人员近期合作设计出一种以DNA(脱氧核糖核酸)为材料构成的类生命“软机器人”,可通过自身新陈代谢为驱动实现自主运动,未来有望用于开发生物芯片等。 发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志上的研究显示,在这一系统中,DNA分子被合成组装为一种层级结构,在可提供能量的液体中按指令、自动
王大成院士漫谈生物大分子与生命现象
郭桐兴:太精彩了!使整个人类产生一个革命性的变化,而且我们就身处在这个时代过程当中。请您给我们介绍一下目前生物大分子研究的前沿是什么。 王大成:大家知道,2000年6月,六国合作的人类基因组计划协作组在全球同时宣告:人类基因组的工作框架图已经绘制完成。以此为标志,在人类跨进历史新纪元之际,生命
土卫六大气层可能产生基础生命分子
据国外媒体报道,美国科学家们近日在模拟土卫六海拔约600英里的大气层实验中发现了基础生命分子,并且当这些分子暴露在某种硬辐射中时,它们就会非常迅速地合成。此外,亚利桑那大学研究员萨拉·霍斯特(Sarah Horst)称,这个过程并不需要液态水。 据悉,土卫六较水星大,它有极厚的
Nature:生命应对基因无义突变的分子机制获破解
生命进化出来许多应对基因突变的办法,其中之一就是“遗传补偿效应”。然而,长期以来科学界对遗传补偿效应怎样起作用的分子机制却知之甚少。 4月4日,《自然》在线报道了浙江大学教授陈军和彭金荣课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。课题组首次揭示基因补偿效应是由携带提前终止密码子的信使核糖核
质谱仪的起源
分离和检测不同同位素的仪器。仪器的主要装置放在真空中。将物质气化、电离成离子束,经电压加速和聚焦,然后通过磁场电场区,不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同,聚焦在不同的位置,从而获得不同同位素的质量谱。质谱方法最早于1913年由J.J.汤姆孙确定,以后经 F.W.阿斯顿等人改进完善。现代质谱仪经过不
PCR-的起源
聚合酶链式反应(英文:Polymerase chain reaction,缩写:PCR,又称多聚酶链式反应),是一项利用 DNA 双链复制的原理,在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。这项技术可在短时间内大量扩增目的基因,而不必依赖大肠杆菌或酵母菌等生物体。 诺贝尔化学奖得主凯利·穆
核膜的起源
根据对核膜比较基因组学、进化、起源的研究,有科学家提出了原始真核生物“前核生物”(prekaryote)假说,认为其与古菌内共生最终触发了核膜产生。 对于核膜的研究则给出了几个核膜来源的观点,包括原核生物祖先的质膜内陷,或在原生宿主中建立原线粒体后形成真正的新膜系统。 至于核膜的适应性功能,