Replicación dirigida por modelos y resolución quiral durante el ciclo húmedo-seco en piscinas hidrotermales

Replicación dirigida por modelos y resolución quiral durante el ciclo húmedo-seco en piscinas hidrotermales

Extremófilos y ambientes extremos.

Informe de estado

Vida

6 de septiembre de 2023

Ejemplos de condiciones análogas prebióticas. (A) Una piscina hidrotermal en ebullición en el Monte Mutnovsky, un volcán activo al sur de Petropavlovsk, Kamchatka, Rusia. El autor señala una espuma membranosa producida por el ácido mirístico añadido a la piscina. [4]. Crédito de la foto: Tony Hoffman). (B) Agua hidrotermal en Bumpass Hell en Mount Lassen, California (fotografía del autor). (C) Piscinas hidrotermales en Hell’s Gate, cerca de Rotorua, Nueva Zelanda (Fotografía del autor). (D) Fly Geyser en Black Rock Playa, al norte de Nevada (crédito: Bruce Damer). – Vida

El formato basado en plantillas comúnmente asumido para la autorreplicación del ARN requiere tanto ensamblaje como desensamblaje dúplex.

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Esta disposición binaria requerida presenta un desafío para desarrollar un modelo de autorreplicación utilizable, ya que las reacciones químicas son termoquímicamente unidireccionales. Creemos que una solución a este problema reside en masas de tierra volcánicas que participan en ciclos continuos de humectación y secado y, por lo tanto, proporcionan de manera única el estado dual necesario para la autorreplicación.

Además, proporcionan condiciones que inician la ramificación de la cadena y, por lo tanto, allanan el camino para la autorreplicación autocatalítica. Los fundamentos de este paisaje termoquímico dual surgen de las grandes diferencias en las propiedades de la fase acuosa en masa, por un lado, y las regiones interfaciales aire/agua que emergen en las etapas de evaporación, por el otro.

Con este sistema de reacción como base y utilizando parámetros termoquímicos y cinéticos reconocidos, presentamos simulaciones que muestran la conversión espontánea y autocatalizada de monómeros de ARN racémicos e inactivados en estructuras dúplex necesariamente homoquirales durante períodos característicos de varios años.

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David Ross y David Deamer

Replicación dirigida por modelos y resolución quiral durante el ciclo húmedo-seco en piscinas hidrotermales, Vida 2023, 13(8), 1749; DOI: 10.3390/life13081749 (acceso abierto)

Astrobiología

Cofundador de SpaceRef, miembro del Explorers Club, ex-NASA, equipos externos, periodista, espacio y astrobiología, escalador fallecido.

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