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生命がRNAファーストプロセスで地球に出現したのはいつか?

2019-09-01 19:47:47 | 宇宙生物学
リボ核酸(RNA)が出来てから生物の進化が始まった説です。素人的には摂氏40度以下に気温が下がって紫外線や荷電粒子を防ぐ大気と磁気圏が有れば生命が誕生するように宇宙は出来ていると思う。以下、機械翻訳。
生命がRNAファーストプロセスで地球に出現したのはいつか?
(2019年8月29日に提出)
地球の生物圏におけるリボ核酸(RNA)触媒と補因子の広範な存在は、今日、RNAがダーウィンの進化をサポートする最初の生体高分子であったことを示唆しています。ただし、RNAの構成要素を生成するためのほとんどの「経路仮説」では、H王星のCO2-N2-H2O大気では有用な量では生成されない窒素含有化合物の削減が必要です。地球と月の白金、金、およびその他の親鉄性(「鉄を愛する」)要素の測定量を説明するために、単一の〜10 ^ 23 kgインパクター(Moneta)を呼び出す地球の衝撃履歴のモデルを確認します。それが最後の殺菌インパクターであった場合、モネタはマントルではなく大気を減らし、RNA合成の「機会の窓」を開き、RNA前駆体が大気から降雨して、高度なRNA前駆体とRNAを安定化する酸化鉱物を保持している土地。驚くべきことに、物理学、地質学、および化学のこの組み合わせは、RNA形成が最も可能性が高かった時期、Monetaの影響から〜1.2 +/- 1億年、または〜43.6 +/- 1億年前を示唆しています。この時期の不確実性は、生産的な大気の損失率と地中の土地の量の不確実性によって引き起こされます。


図1.事前に形成された正準核酸塩基を事前に形成されたリボースに直接結合することによりRNAヌクレオチドを生成する経路仮説の概略図
グリコシド結合を介した誘導体(マゼンタ)。[11]さまざまなキラル分子の立体化学は任意です。このパス仮説は、
ホルムアルデヒド(HCHO)およびSO2(黄色)で安定化された微量のグリコールアルデヒド(HOCH2-CHO)から生じる炭水化物の貯留層(赤)[9]
ファヤライト-マグネタイト-石英バッファー(fO2 = FMQ -0.5±2.3)の近くに酸素フガシティー(レドックス状態、fO2)を持つハデアンマントルから出現。
黒い線(左)は、ホウ酸塩と炭酸水素塩の存在下で、重亜硫酸塩付加物から放出された場合に炭水化物が受けるアルドール反応を示します。
アンモニアで変換されたトリメタリン酸塩。[10]この経路仮説では、水面下の表面が断続的に水没する場合のみ、または
ade王星の地球上のグローバルな海洋から必要な種を集中させるメカニズム(まだ知られていない)。最後に、HCNが必要です。
HCCCN、H2NCN、およびその他の還元された大気生成一次前駆体(青で、すべて表示されているわけではありません)。これらの形成は強く依存します
大気の酸化還元状態について。このパス仮説の1つの批判については、Ritsonらの補足情報を参照してください。 (2018)


図2. RNAヌクレオシドを形成する2つの代表的な経路仮説の概略図。ただし、結合が
グリコシド結合(マゼンタ)は、核酸塩基のすべての原子が組み立てられる前に形成されます。 Powner et al。から改作 (2009)[4a]および
ベッカー等。 (2016)。[4d]立体化学もまた完全にarbitrary意的です。 HCHOの酸化状態での炭水化物前駆体は赤色です。 のように
図1、HCN、HCCCN、H2NCN、H2S、NH3、およびその他の還元された一次前駆体(青)は、複素環の前駆体として必要です。 彼らの
形成は再び大気の酸化還元状態に強く依存します。


図3.関与するRNA(ここでは、シトシンとウラシル)の高度なビルディングブロックの形成の経路仮説を示す概略図
酸化窒素種(マゼンタ、N-O結合に注意)と還元窒素種(青)の両方。 示されていない他の経路仮説は、酸化還元を引き起こす
例えば、マロニトリルのニトロソ化をサポートするための混合物(ここには示されていません)。 様々な酸化の形成/破壊のモデル用
ハデアンの大気中の種、ランヤンらを参照してください。 (2019)。[20] 岡村らから改作。 (2019)。[19]


図4.「シアノスルフィド仮説」は、鉄イオンがシアン化物、火山性SO2からの亜硫酸塩を還元剤として隔離する能力を活用し、
および高エネルギー光子。これにより、プレバイオティクス類似体の短い直鎖状炭水化物からより長い炭水化物への連続的なホモロゲーションが可能になります。
Wolff-Kishner炭水化物合成。 大気起源(ここでは、後期の重爆撃による)であると提案されている還元HCNは、
金属で使用(Na +、K +、Ca2 +)、フェロシアン化物を生成します[21]。これは、HCNの供給源として機能することが提案されており、
有機ニトリル、およびシアナミドの供給源として、アミノオキサゾールを生成する必要がありました。 プリンリボヌクレオシドはおそらく作られるだろう
他のプロセスによって。 Xu等から改作。 (2018)[22]およびRitson et al。 (2018)。[18]


図8.図1の経路仮説に従うRNA形成の時間依存確率を示す漫画
Moneta 1025 kgの衝撃(t0 = 0)を仮定しました。 Ma単位でのトップタイムスケール。鉄
このインパクターからは、非生産的な雰囲気(淡い青、黒で示された種が優勢)を生産的な雰囲気に変換していました。
還元性大気(茶色)、還元された有機分子(赤色の一次RNA前駆体)の形成を可能にし、(一部)
加水分解されて二次RNA前駆体(赤)が得られます。これらの一部は、比較的
酸化されたマントルは炭水化物の貯蔵所を与えます(茶色)。すべてが空中の土地に沈殿し、時間の経過とともに増加することが示されました。還元
大気の生産性は、H2の脱出(ここでは半減期40 Myrでモデル化された赤い矢印)と、
FMQマントル。この沈殿により、表面にアクセス可能な一次、二次、およびより高度なRNA前駆体の蓄積が可能になりました
FMQマントルから酸化された鉱物種(一部は楕円で表示)からヌクレオシド、リン酸化ヌクレオシドを生成し、
ケイ酸塩種に結合するオリゴマーRNA。 H2損失の物理学により、機会の窓の分散は驚くほど小さい(±100
Myr)。 t0 = 4.48 Gaの場合、[71b] RNAの形成は、存在する前に4.36±0.10 Gaで(非分析的に)最も可能性があり、3つの半減期が
大気崩壊。異なるレートの仮定、および亜空地の量に関する異なる仮定は、RNA
形成は最も可能性が高いと見られていますが、それは控えめです。 RNAベースのダーウィン進化が開始された後も雨が続き、
地球上のこの最初の人生の糧。


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