化学反应帮助科学家追踪早期生命的起源

由印度裔研究人员领导的团队开发了一种 “令人着迷的” 新理论，以探讨地球上的生命可能是如何开始的。他们的实验表明，支持今天生命的关键化学反应可能是用40亿年前地球上可能存在的成分进行的。

“这对我们来说是一个黑匣子，” 美国斯克里普斯研究所 (TSRI) 副教授Ramanarayanan Krishnamurthy说。“但是，如果你专注于化学，生命起源的问题就不会那么令人生畏了，” 发表在《自然通讯》杂志上的这项研究的资深作者Krishnamurthy说。

Krishnamurthy和他的同事专注于一系列化学反应，这些化学反应构成了研究人员所说的柠檬酸循环。从火烈鸟到真菌，每个需氧生物都依赖柠檬酸循环释放细胞中储存的能量。该研究概述了两个非生物循环 (称为HKG循环和丙二酸循环) 如何结合在一起以启动柠檬酸循环的粗版本。

这两个循环使用与柠檬酸循环中相同的a-酮酸和b-酮酸的基本化学反应。这些共同的反应包括添加醛醇，这将新源分子带入循环，以及 β 和氧化脱羧，后者将分子释放为二氧化碳 (CO2)。在进行这些反应时，研究人员发现，除了CO2之外，它们还可以产生氨基酸，而CO2也是柠檬酸循环的最终产物。

研究人员认为，随着诸如酶之类的生物分子的出现，它们可能导致这些基本反应中的非生物分子被替换，从而使它们更加精细和高效。“随着时间的推移，化学物质可能会保持不变，只是分子的性质发生了变化。根据生物学的需要，随着时间的推移，分子进化得更加复杂。”Krishnamurthy说。