黏土-水界面动力学诱导的原始RNA聚合与复制
生物大分子
2025-09-16 v2 种群与进化
摘要
在生命起源的研究中，一个关键挑战是理解RNA如何在早期地球上实现聚合并随后复制。本文提出了一种理论与计算框架，用于模拟在水溶液与黏土矿物界面处核糖核苷酸的非酶聚合以及原始RNA分子的模板依赖性复制。结果表明，在这些条件下，长度足以折叠并获得基本功能（>15 nt）的单链RNA聚合物的系统聚合与复制是可行的。至关重要的是，这一过程需要一个具有大幅振荡且周期与朔望潮动力学相容的物理化学环境，这暗示大型卫星可能在RNA生命在行星体上的出现中发挥了作用。有趣的是，理论分析提供了严格证据，表明RNA复制效率在振荡环境中优于恒定环境。此外，本框架的通用性使得不同遗传字母表之间的比较成为可能，结果表明四字母字母表——特别是允许非经典碱基对的情况下，如当前RNA——在通往生命的路径中代表了复制速度与序列多样性之间的最优平衡。
引用
@article{arxiv.2411.05795,
title = {Polymerization and replication of primordial RNA induced by clay-water interface dynamics},
author = {Carla Alejandre and Adrián Aguirre-Tamaral and Carlos Briones and Jacobo Aguirre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05795},
year = {2025}
}
备注
This file contains the main manuscript (6 figures) and the Supplementary Information (4 sections and 11 Supplementary figures)