Summary (Nov 01, 2003): Did clays serve como catalysts a traer el primer simple molecules into un template por vida? más complex biomolecules mayo tener formaado spontaneously desde un coating de fatty acids, que eventually built into el primer vivirando cells, according a researchers at el Howard Hughes Medical Institute.
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Clays Aided primer vida? basarado enHHMI informe
Howard Hughes Medical Institute(HHMI) researchers tener discovered que clays mayo tener been el catalysts que spurred el spontaneous assembly de fatty acids into el pequeño sacs que ultimately evolved into el primer vivirando cells.
 | "... unas warm poco pond, con todo sorts de ammonia y phosphoric salts, luz, calor, electricity etc...", Charles Darwin, en el origins de vida en tidal pools
Credit:Smithsonian |
HHMI investigatorJack W. Szostak y colleagues Martin M. Hanczyc y Shelly M. Fujikawa at Massachusetts general Hospital también demonstrated que estes vesicles could estar induced a crecer y a partir into separate vesicles bajo laboratory conditions. ellos informeado su studies en el octubre 24, 2003, issue de el journalScience.
Szostak y su colleagues were prompted a perform su experiments por el earlier trabajar de otro researchers quien had found que clays could catalyze el chemical reactions necesitarado a construct RNA desde edificio estancars llamarado nucleotides. ellos reasoned que si clays could foster el formation de vesicles, (él) would no estar inconceivable que clay particles que had RNA en su surface could final up dentro tal vesicles. si que were true, el result would offer conditions amenable a el eventual evolución de vivirando cells que could self-reproduce.
"otro researchers had observed que si fatty acid micelles, cual son stable at básico conditions, son exposed a más acidic conditions, ellos spontaneously assemble into vesicles," said Szostak. "este reaction ha un largo lag period, y unas sort de nucleation surface es required a trigger el process. nosotros reasoned que si el right kind de mineral surface fue present, este lag phase would estar eliminated."
en su experiments, Szostak y su colleagues found que añadirando pequeño cantidads de el clay, montmorillonite, a fatty acid micelles greatly accelerated el formation de vesicles. ellos también discovered que many otro substances con negatively-charged surfaces también catalyzed formation de vesicles.
cuando el researchers cargaado montmorillonite particles con un fluorescently labeled RNA y añadirado those particles a micelles, ellos detected el RNA-cargaado particles dentro el resulting vesicles. y, irando un paso further, Szostak y su colleagues showed que cuando ellos encapsulated labeled RNA solo dentro vesicles, (él) did no leak out.
"así, nosotros tener demonstrated que no único puede clay y otro mineral surfaces accelerate vesicle assembly, pero assuming que el clay finals up dentro at least unas de el vez, este proveers un pathway por cual RNA could conseguir into vesicles," said Szostak.
However, el said, aun primitive, non-vivirando, cell-como structures necesitar un mechanism a crecer y divide. así, el scientists explored el behavior de vesicles a cual micelles had been añadirado encontrarando que acidic conditions induced el micelles a become unstable y somehow incorporate themselves into un crecerando vesicle.
"después nosotros showed que efficient growth fue posible, el next problema fue cómo a complete el cycle por persuading estes vesicles a divide," said Szostak. el scientists discovered que si ellos extruded larger dye-containing vesicles through smaller pores, el result fue un proliferation de smaller vesicles, cual aún contained dye.
"Exactly cómo este proliferation ocurrirs es no claro, y ahí son diferente models por el processes," said Szostak. "el importante cosa es que (él) todo trabajars. tú final up con pequeño vesicles en cual el contents quedar mostly dentro. este es importante si el process es a estar vaguely analogous a biological cell division," el said.
 | un 3 D structure de RNA.
Credit: SpaceDaily |
"ahora que nosotros tener un proof-de-principle que growth y division es posible en un purely físico-chemical sistema, nosotros son trabajarando en un camino a conseguir este cycle a funcionar en un camino que es más natural," said Szostak. "Clearly, ahí son un lot de complicated y interesarando processes irando en aquí, y cómo este pathway leads a biological sistemas es no at todo straightforward.
"nosotros son no claiming que este es cómo vida started," emphasized Szostak. "nosotros son decirando que nosotros tener demonstrated growth y division sin any biochemical machinery. Ultimately, si nosotros puede demonstrate más natural caminos este might tener ocurrirado, (él) mayo empezar a dar nos clues sobre cómo vida could tener actually gotten started en el primitive tierra."
en particular, said Szostak, further research deber aim a demonstrate que el formation de RNA o un related polymer molecule could occur concurrently con vesicle replication. "Ultimately, nosotros'd como a puesto les juntos y tener replicating RNA dentro un replicating vesicle," said Szostak. "si nosotros could demonstrate ambos processes bajo arbitrary laboratory conditions, nosotros could empezar a trabajar toward elaborarando les trabajar bajo más y más natural conditions."
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Note: Terrestrial Origins: [2003-11-01]
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