任何涉及生命起源的假設都必須包括原始細胞的益生元起源。 雖然磷脂囊泡已經得到了很好的研究,但脂肪酸囊泡是如何出現的仍有待確定。
斯克里普斯最近的一項研究為原始細胞最初是如何進化的,然後通過化學發育來完成各種任務提供了可能的解釋。
根據這項研究,磷酸化 - 分子接收磷酸基團的化學過程 - 可能起源得更早。 這導致結構更複雜的雙鏈原生細胞具有廣泛的功能來支援化學反應和**。 通過揭示原始細胞的形成過程,科學家們可以更好地了解早期進化是如何發生的。
這項研究可以更好地了解早期地球的化學環境,以揭示生命的起源以及生命在早期地球上是如何進化的。
在這項研究中,科學家們研究了在生命開始進化之前在原始地球上產生基本物質和結構的化學過程。 然後,他們研究了磷酸鹽在原始細胞發育中發揮作用的可能性。 由於磷酸鹽幾乎參與了所有的身體化學反應,Krishnamurthy推測它們的存在可能比以前認為的要早。
以前,科學家認為脂肪酸會產生原生細胞; 然而,目前尚不清楚原代細胞如何從單鏈磷酸鹽轉變為雙鏈磷酸鹽。
可以肯定的是,科學家們希望模擬合理的益生元條件。 他們首先發現了三種化學物質的混合物,可以產生囊泡,這是一種類似於原代細胞的球形脂質結構。
脂肪酸和甘油是肥皂製造的典型副產品,可能在地球的早期歷史中就已經存在,並且是使用的化合物之一。 然後,他們新增其他化學物質來製造新的混合物,同時觀察這些混合物的反應。 這些溶液在整個過夜的振盪過程中反覆加熱和冷卻,以促進化學反應。
之後,他們使用螢光染料檢查混合物,看看是否發生了囊泡形成。 科學家偶爾會改變pH值和組分比率,以更多地了解這些變數如何影響囊泡的形成。 他們還研究了溫度和金屬離子如何影響囊泡的穩定性。
“在我們的實驗中,囊泡能夠從脂肪酸環境過渡到磷脂環境,這表明類似的化學環境可能在40億年前就已經存在,”克里希那穆提實驗室的博士後研究員Sunil說。 ”
脂肪酸和甘油的磷酸化可以形成更穩定的雙鏈結構。 具體來說,由甘油形成的脂肪酸酯可能產生了對pH值、溫度和金屬離子具有不同敏感性的囊泡,這是多樣化進化的關鍵一步。
“揭示早期化學物質如何轉化為地球上的生命是令人興奮的,”丹尼茨說。 我們的研究結果還暗示了大量有趣的物理現象,這些現象可能在現代細胞中發揮關鍵功能作用。 ”