科学家发现不用氨基酸就能合成多肽 有望回答生命起源之谜

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来源：学术经纬 2019-07-11 12:16
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4 {1 T% R; I& T5 s5 z, u今日，顶尖学术期刊《自然》在线发表了一项来自英国的研究：科学家们发现，多肽的合成，竟然可以不需要氨基酸的参与！该研究的官方新闻稿也指出，它有望让我们更好地了解生命起源之谜。! G5 P, x2 |# U7 U$ k5 Z7 b
不是生物专业的读者朋友们可能对“多肽”这个词比较陌生，这边先做一个简单介绍。我们知道，蛋白质在生命活动中有着各种各样的重要功能，而蛋白质的基本组成部分是氨基酸。多肽同样由氨基酸组成，但尺寸还不是非常大，关键的三维结构也还没有完全形成。因此，简单一点看，多肽可以被视为是氨基酸合成蛋白质过程中的中间体。1 J' C1 M2 P  L: C3 \
“多肽是由氨基酸组成的长链，它是地球上所有的生命都需要的关键要素，”本研究的负责人，伦敦大学学院（University College London）的Matthew Powner教授解释道：“它们能进一步形成蛋白质，负责生物学的进程。”0 I9 G4 ~1 H& P" U3 X8 T
尽管科学家们已经理清了氨基酸、多肽、以及蛋白质之间的关系，一个关于生命起源的关键问题却始终没有得到解决：用氨基酸合成多肽，需要酶的参与；主导这一步骤的酶是种蛋白质；但要合成这种蛋白质，我们又需要氨基酸先合成多肽……# @* ^3 j( T( s' Q
“这是一个经典的‘先有鸡，还是先有蛋’的问题。” Powner教授补充道。
: H5 H; b( q/ M- T4 s( X7 v( M4 f先前，很多科学家都在研究氨基酸如何自发形成多肽。但反应需要的条件极为苛刻，难以实现。而在这项研究中，这支团队将注意力放在了氨基酸的前体分子——氨基腈（aminonitriles）上。他们发现，这类分子天生就具有反应活性，无需先转变为氨基酸，就可以直接形成多肽。也就是说，研究人员们找到了一种不需要氨基酸，就可以合成多肽的方法。; c$ l$ P4 x6 v, n( s$ R
“这是人类首次有说服力地发现能够在不使用氨基酸的条件下，在水里合成多肽。反应需要的条件并不严酷，可能在早期的地球上寻找到。”一名研究人员说道。. D) g* R8 s% J: a+ D  J9 c
除了给生命起源提供线索，这项研究还有当代的实际应用价值。研究人员们指出，许多具有生物活性的分子，或是合成材料，都需要进行类似的化学反应。在通常的合成条件下，我们需要事先准备许多昂贵的材料，造成浪费。而这类全新的反应有望更好地为合成生物学服务，带来实际的应用价值。
$ g4 i4 S3 v, t0 F. P未来，科学家们计划进一步探索更多类似的反应，试图还原出能够天然合成的多肽链，并阐明它们的功能。或许，40亿年前生命起源的奥秘，已经存在于他们的实验室中了！(生物谷Bioon.com）5 ]$ X( \2 O9 f" {