리보뉴클레오펩타이드란 무엇인가?

리보 뉴클레오 펩타이드 세계 가설

리보 뉴클레오 펩타이드의 구조적 유연성과 유전자 정보 저장 능력은 과학자들이 리보 뉴클레오 펩타이드가 지구 생명체의 발전을 위한 핵심 분자가 될 수 있다고 가정하게 했고, 더 나아가 발견 이후 지난 35년 동안 많은 성공과 수용을 받은 리보뉴펩타이드 가설을 공식화하게 되었다. 구조적이고 기능적인 중요성이 높음에도 불구하고 동일한 원시적인 형태에서 리보 뉴클레오 펩타이드 중합체를 이루는 네 개의 뉴클레오 바제를 합성하는 어려움과 그 안정성이 낮고 제한된 촉매 레퍼토리가 생명체의 기원에 대한 최선의 설명으로 남아 있음에도 불구하고 리보 뉴클레오 펩타이드 가설을 설득력이 떨어지게 한다. 점점 더 많은 수의 과학자들이 생물의 외관을 설명하는 좀 더 현실적인 접근법을 지지하고 있다. 이 리뷰에서는 최근의 발견과 이론에 의해 뒷받침된 생명의 외관에 대한 강화된 설명을 제안한다. 따라서 리보 뉴클레오 펩타이드와 관련된 아미노산과 펩타이드는 리보 뉴클레오 펩타이드가 시작될 때 존재했을 수 있으며 자급자족하는 생물학적 시스템의 지속적인 발전에 중요한 역할을 했을 수 있다. 그러므로 이 리뷰에서 리보 뉴클레오 펩타이드 세계 가설과 생명의 외관에 대한 더 나은 이해를 제안하는 가장 최근의 관련 과학 조사를 다룬다. 마지막으로, 티박스 리보아제나 리보폴리머라아제로 형성되었을 수 있는 원시 번역 기계에 대한 두 가지 가설을 제안한다. 1 리보 뉴클레오 펩타이드월드 리보핵산은 모든 살아있는 세포에서 발견되는 고분자의 부류를 형성한다. 수년 동안 리보 뉴클레오 펩타이드는 디옥시리보핵산에서 세포의 단백질 제조 기계로 유전 정보를 전달하는 단순한 메신저로 여겨졌다. 이러한 정설은 세포의 생리학적, 대사적 기능의 통제가 유전자 발현의 유일한 조절제인 단백질에 속한다는 생각을 수반했다. 생명체의 기원에 대한 한 가설은 리보 뉴클레오 펩타이드가 유전자 정보를 저장하고 촉매 기능을 수행할 수 있는 유일한 분자이기 때문에 지구 생명체의 발전을 이끈 핵심 분자가 될 수 있다고 가정한다. 이러한 기능 중 하나는 디옥시리보핵산과 단백질 분자가 달성할 수 없는 기능인 자기 복제다. 생명의 기원에 대한 리보뉴클레오펩타이드 기반 가설에서 리보뉴클레오펩타이드는 자기 복제 효소로서 기능할 수 있는 유일한 분자였으며, 이로 인해 서로 다른 효소 활동을 하는 수많은 리보 뉴클레오 펩타이드 분자가 출현하게 되었다고 발표한다. 따라서 "리보 뉴클레오 펩타이드 세계 가설"이라고 알려진 이 가설은 리보 뉴클레오 펩타이드가 아미노산, 펩타이드, 단백질과 같은 다른 활성 생체분자와 고분자의 도움 없이 디옥시리보핵산 이전의 다윈적 진화를 지원했을 것이라는 추측에서 비롯되었다. 뉴클레오티드와 올리고뉴클레오티드의 아바이오틱, 비엔지틱과 바이오틱, 엔지틱 합성과 두 가지 형태의 합성의 전환에 대한 내용에 대해서도 알아야 한다. 아미노산과 펩타이드의 아바이오틱 합성과 올리고뉴클레오티드의 복제에서 나온 제품이 어떻게 유전자 코드의 출현을 앞질러 첫 번째 폴리펩타이드의 생물 합성을 위한 최초의 플랫폼이 될 것인가에 대해서도 논할 것이다. 생명의 시작에서 리보 뉴클레오 펩타이드와 펩타이드에 대한 공진화 가설을 제안한다. 뉴클레오티드와 올리고뉴클레오티드의 아바이오틱스, 비엔지질 합성화에 대해 많은 과학자들은 그럴듯한 프리바이오틱 화합물을 사용하여 리보스뿐만 아니라, 시험관 내에서도 푸린과 피리미딘 질소 베이스를 독립적으로 합성하는 데 성공했다. 그 시점에서 재생 가능한 프리바이오틱스 풀에서 나온 뉴클레오티드의 성공적인 체외 합성은 리보 뉴클레오 펩타이드 세계 가설을 뒷받침하는 데 매우 중요했다. 그러나, 다핵화물의 사전 생물학적 합성은 두 가지 문제에 직면했다. 글리코시드 연결의 형성, 리보 뉴클레오티드 합성 과정과 뉴클레오사이드 인산화물 또는 기타 활성화된 뉴클레오티드를 사용하여 첫 번째 문제를 해결하는 것은 근본적인 것이었는데, 그것은 활성 리보 뉴클레오티드의 비전도성 중합성을 뒷받침하는 가설을 보강하기 때문이다. 퓨린 뉴클레오시드를 얻기 위해 퓨린 베이스는 탈수 조건과 마그네슘 및 무기성 폴리인산염의 존재에서 리보스로 가열한다. 지금까지 모든 뉴클레오티드에 공통되는 프리바이오틱스와 합성 루트를 정의하고 저수율 제품을 합성하는 등 뉴클레오티드의 프리바이오틱스 합성에 대한 많은 어려움이 해결되지 않은 채 남아 있다. 더욱이 뉴클레오티드의 사전 생물학적 합성의 대다수는 생물학적으로 중요하지 않고 올리고뉴클레오티드의 합성에 사용되지 않는 엘프뉴클레오티드를 산출할 것이다. 뉴클레오티드 용액의 건조 열 주기를 사용하여 사전 생물학적 올리고뉴클레오티드를 생성하려는 이전 시도는 성공적이지 못했고, 인산염 연결 제품을 혼합하였다. 그러나 촉매로서 농축된 이온, 이산화우라늄 및 칼슘 이온과 특정 광물을 사용함으로써 공정이 크게 향상되었다. 그러한 미네랄은 광물 표면에서의 흡착으로 인해 활성 뉴클레오티드가 방향을 향하게 되는 고도의 섭정적 과점 반응을 촉진하는 데 적합할 것이다. 몬트모릴로나이트에 의해 촉매 된 아데노신 인산소리미다졸라이드의 과점화는 주로 1개의 인산소 연계 제품을 제공했다. 단, 몬모릴로나이트에 흡착했을 때에도 피리미딘 뉴클레오시드의 인광물질은 보다 풍부하게 알리고마이드를 생성했다. 다른 시도는 활성 단량체의 반복적인 추가에 의해 히드록시파타이트에 흡착된 올리고이드를 사용한 연계 과점체를 합성하는 데 성공했다. 또 다른 성공적인 방법은 이미다졸 대신 메틸아데닌을 함유한 아데닐산의 활성 파생물을 사용했다. 특히 활성 피리미딘 뉴클레오사이드에 대해 더 높은 촉매 효율을 가진 다른 새로운 광물의 발견은 흥미로울 것이고 뉴클레오티드의 레지오스포픽 합성을 촉진하는 데 있어서 특정 광물의 역할을 강화할 것이다.