生命源于左旋手性氨基酸原因有新解

科技日报记者 张佳欣

组成地球生命的生命手性酸原氨基酸几乎都具有左旋手性，为何它们都是源于因“左撇子”？据最新一期《自然》杂志报道，美国斯克利普斯研究所团队对此提出了一种新颖的左旋解释。通过监测一种名为二肽的氨基氨基酸对的形成概率，他们发现了多种机制，新解最终促进了具有相同手性的生命手性酸原二肽的形成。

早期地球上“原始汤”中的源于因化学反应有偏差，可能导致氨基酸对完全是左旋左旋的（右），尽管一些混合旋的氨基氨基酸对（左）最初的速度更快。
图片来源：《科学》网站

地球生命起源的新解最大谜团之一是，几乎所有的生命手性酸原生物学基本分子只以一种手性形式出现。例如，源于因生命的左旋遗传密码DNA和RNA，是氨基右旋结构；而生命的另一重要部件蛋白质，则大多是新解左旋结构。

在过去的5年里，英国伦敦大学团队发现了一组可能存在于地球早期的硫基分子，它们轻松地将单个氨基酸与氨基酸前体（称为氨基腈）连接起来，形成二肽。美国研究团队此次进一步研究了二肽是否也存在手性偏向。他们测试了两种硫化物，结果这些催化剂产生的“异手性”二肽大约是完全手性产物的4倍。

在后续实验中，他们发现，当起始氨基酸池中的一种氨基酸具有中等程度的左旋手性优势时，左到右的反应速度更快。也就是说，手性连接优先耗尽了“右撇子”氨基酸，留下浓度更高的“左撇子”氨基酸，这就像多米诺骨牌效应。

这些研究为同手性氨基酸的出现提供了一个令人信服的广泛解释。研究人员表示，这种解释可能不仅适用于氨基酸，也适用于其他生物学基本分子，如DNA和RNA。

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