德科研团队提出新模型分子自组织或揭晓生命起源

发布时间：2023-08-09 11:00:20 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　一个生命的起源可能是由于一些互相作用并可以自己组织的化学物质偶然聚集形成了类似细胞的液球，那些化学物质就会组成最初的自动复制所需的反应环路。根据这种范式，第一个生物分子需要

　　一个生命的起源可能是由于一些互相作用并可以自己组织的化学物质偶然聚集形成了类似细胞的液球，那些化学物质就会组成最初的自动复制所需的反应环路。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。

　　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。

　　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、它们遵循其产生和消耗的化学物质浓度梯度的能力，以及循环中分子顺序的信息。因此，该模型显示了催化簇的形成，包括各种分子种类。此外，簇的生长速度呈指数级增长，因此分子可非常快速地大量组装成动态结构。

　　参与代谢循环的分子种类数量在形成的簇结构中起着关键作用。模型可产生自组织的各种场景，并对参与分子种类产生的功能优势作出具体预测。特别值得注意的一点是，这一新模型所提出的场景模型所需的化合物的相互作用，普遍存在于哺乳动物的所有代谢周期中。

　　在另一项研究中，研究人员同时证明了复杂相互作用可以创建自组织结构的新条件。总的来说，这两项研究提出的新见解为复杂生命如何从简单分子中诞生的理论增添了另一种机制，更普遍地揭示了参与代谢网络的催化剂如何形成结构。“我们希望这些发现能帮助科学家更好地理解细胞如何在复杂的生命过程中扮演重要角色，以及它们如何影响其他生命形式。”

（编辑：吕梁站长网）

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