《Nature | 益生元连接反应中的对称性破缺和手性扩增》

• 来源专题：战略生物资源
• 编译者： 李康音
• 发布时间：2024-02-29
• 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07059-y

2024年2月28日，斯克里普斯研究学院(拉霍利亚)的研究人员在Nature期刊发表题为Symmetry breaking and chiral amplification in prebiotic ligation reactions的文章。

生物分子的单一手性是生命的标志。然而，合理化单一手性的出现仍然是一个具有挑战性的目标。研究通常集中在初始对称性破坏和随后的对映体富集单体构建块-糖和氨基酸-组成遗传聚合物RNA和DNA以及肽。然而，如果这些结构单元仅是部分对映体富集的，则可能发生链增长的停滞，在核酸的情况下被异想天开地称为 “原始syn的问题” 。

在研究一种新的生物前合理的蛋白肽途径时，研究人员发现该反应有利于异手性连接 (即L单体与D单体的连接)。尽管这一发现对于同手性L-肽的益生元出现似乎是有问题的，但矛盾的是，研究人员证明了这种异手性偏好为同手性链中的对映体富集提供了一种机制。即使复杂混合物中只有一个分子表现出对映异构体浓度不平衡 (非外消旋)，多组分竞争反应中的所有反应物和产物也会发生对称性破坏，手性放大和手性转移过程。溶解度考虑使进一步的化学纯化和增强的手性扩增合理化。实验数据和动力学模型支持了这种生物前合理的机制，即纯手性生物聚合物的出现。