团队扩大了水滴界面的研究,提供了构建生命的秘密成分

2025-10-29 16:18来源:本站

  

  water droplet

  Henry B. Hass杰出化学教授R. Graham Cooks和他的博士后研究员邱凌奇(Lingqi Qiu)有实验证据表明,蛋白质形成的关键步骤可以发生在纯水液滴中,他们最近在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)发表了这些发现。

  在这一关键步骤中,氨基酸即使在水溶液中也会脱水(它们会失去水分),这一悖论可以通过这些液滴表面异常干燥和高酸性的事实来解决。在这种条件下,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。

  该发现的一个关键方面是氨基酸的天然“左旋”结构在整个过程中保持不变。这导致形成具有相同“L”手性的纯手性肽。作者确定了一种特殊的化合物,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观液滴。它也发生在更大(厘米)的尺度上,正如从恶唑烷酮中间体开始的实验室实验所证明的那样。这种更大规模的反应反映了微液滴的化学性质,也类似于被充分研究过的在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,水滴的表面代表着一种独特的活跃的物理和化学系统。存在非常高的电场和极端的酸度,驱动氨基酸脱水形成肽。对水滴界面的化学研究为了解生命化学进化的早期阶段提供了新的见解。

  作者承认与普渡大学研究人员Dylan T. Holden和Nicolás M. Morato进行了有价值的讨论。

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