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微小的脱氧核糖核酸分子为在地球上的第一寿命显示液晶阶段,指向新的方案

Published on November 22, 2007 at 11:35 PM · No Comments

科罗拉多大学在巨石城和米兰大学导致的小组发现了超短波的脱氧核糖核酸分子液晶的某种意外的表单在水中浸没的,提供新的方案为在生活诞生的关键步骤在地球。

古芝巨石城物理 Noel 克拉克教授说这个小组发现了惊奇地脱氧核糖核酸,生活的分子承运人的短小细分市场基因信息,可能聚集到 “自东方”并行与互相和栈成列,当安置在水解决方法的几个明显的液晶阶段。 生活广泛应该涌现了作为脱氧核糖核酸或象核糖核酸的分子的细分市场在古老有机分子的一个 prebiotic “汤”解决方法的。

在这个主题的一篇论文在科学的 11月 23日问题被发表了。 本文由克拉克、从古芝巨石城的 Michi Nakata 和克里斯托弗琼斯,大学米兰、 Brandon 沿街叫卖者和罗纳德 Pindak Brookhaven 国家实验室和 Argonne 国家实验室朱丽交叉的吉乌利亚诺 Zanchetta 和 Tommaso Bellini 编写。 Nakata 在 2006年 9月中断了。

因为分子链子一样统一,象由任意化学的脱氧核糖核酸根本不可能的,克拉克说,科学家的形成本能地寻找自精选简单的分子的有效方式, “链子”和自复制品。 新的研究向显示在脱氧核糖核酸的微小的片段混合物,那些分子能够形成液晶选择性地凝聚到情况对他们是有利化工被链接到更长的分子与改进的液体水晶形成的倾向的小滴,他说。

“我们发现双重螺旋脱氧核糖核酸的甚而微小的片段可能自本能地汇编成包含许多分子的列”,克拉克说。 “我们的远见是那个从古老分子的收集,短的核糖核酸编结或某个结构上涉及的前体涌现了作为分子片段能够凝聚到液晶小滴,选择性地开发成长的分子”。

液晶 - 陈列固定和液体属性 - 的有机材料关连用肥皂擦洗为在计算机、平板电视、移动电话、计算器和手表的信息显示是常用的。 多数液晶阶段分子杆状并且有这个能力本能地形成一个公用取向的大域,使他们特别敏感对象变化的刺激在温度或应用的电压上。

核糖核酸和脱氧核糖核酸是与叫作核苷酸的副组的象链子的聚合物或者基础,仅选择性地遵守在第二个链子的特定基础。 符合或者补充碱基顺序使链子配对和形成广泛被认可的双重螺旋结构。 基因信息在千位顺序被输入对百万的沿链子的基础,可以是微米到长度毫米。

这样脱氧核糖核酸多聚核苷酸以前显示组织到链子本能地安置互相平行的液晶阶段,他说。 研究员了解液晶组织是脱氧核糖核酸的被延长的分子形状的结果,使并行对准线容易,很象投掷在配件箱和被震动的意粉是倾向的平行排队,克拉克说。

米兰小组古芝巨石城和大学开始一系列的实验发现多么短脱氧核糖核酸细分市场可能是和仍然显示预定的液晶,说克拉克。 这个小组没有发现甚而脱氧核糖核酸细分市场一样短象六个基础,当与长一起评定二毫微米和直径的二毫微米的一个补充细分市场配对,可能仍然装配自己到液晶阶段,竟管有几乎伸长在形状。

对液晶阶段的结构分析向显示他们看上去,因为这样短的脱氧核糖核酸套楼公寓对能同心协力 “端到端”,形成可能然后正常运行象脱氧核糖核酸的更长的细分市场的杆状的综合。 停留是在帮助他们彼此遵守用一个可逆方式短的脱氧核糖核酸细分市场的结尾找到的小,油腻的补丁程序的结果 -- 很象磁性按钮 -- 因为他们逐出了在他们之间的水,克拉克说。

被使用的一个关键描述特性技术是 X-射线与原地光学显微学结合的微光束衍射,执行与从 Argonne 和 Brookhaven 国家实验室的研究员。 使用设备的小组叫在大小上启用探查在唯一液晶取向域的 “纳诺脱氧核糖核酸”分子组织仅一些微米的 Argonne 提前的光子来源同步加速器。 实验为柱状堆积在一个可变的液晶阶段的纳诺脱氧核糖核酸部分提供了直接证据。

“关于早期的寿命的关键观察是纳诺脱氧核糖核酸子线的此汇总是可能的,只有当他们形成套楼公寓”,克拉克说。 “在基础不配比,并且链子不可能形成螺线套楼公寓链子的范例,我们没有观察液晶预定”。

由这个小组的随后的测试介入混杂的解决方法补充,并且 noncomplementary 脱氧核糖核酸细分市场,说克拉克。 结果表明以液晶小滴的形式,所有补充脱氧核糖核酸位根本凝聚了,实际上分隔他们从 noncomplementary 脱氧核糖核酸细分市场。

“我们查找此是一个卓越的结果”,克拉克说。 “意味着小的分子以这个能力配对正确的方式可能互相搜出和一起收集到在内部地自被组织实现更大的 pairable 分子增长的下落。

“实质上,液晶阶段结露选择适当的分子要素,并且与正确的化学将演变调整的更大的分子稳定液晶阶段。 如果这是正确的,脱氧核糖核酸线性聚合物形状是形成痕迹由液晶命令”。

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