Amino Acid Specific Nonenzymatic Montmorillonite‐Promoted RNA Polymerization
Amino Acid Specific Nonenzymatic Montmorillonite‐Promoted RNA Polymerization
复制标题
氨基酸特异性非酶蒙脱土 — 促进 RNA 聚合
DOI：
10.1002/syst.202000060
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sahai, Nita
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Namani, Trishool;Snyder, Savannah;Eagan, James M.;Bevilacqua, Philip C.;Wesdemiotis, Chrys;Sahai, Nita
了解生命起源前的 RNA 合成对于 RNA 世界和生命起源的 RNA-蛋白质共同进化理论至关重要。非酶模板化 RNA 合成在溶液中或通过蒙脱土异质催化进行，但所需的高镁浓度对原始细胞膜有害。在这里，我们探索了由氨基酸、RNA 单核苷酸和不同 Mg2+ 浓度的蒙脱石组成的多组分环境系统。我们发现，特定的α氨基酸，尤其是那些与益生元最相关的α氨基酸，可以作为益生元辅酶，并以协作机制进一步增强蒙脱石催化的聚合，从而产生更长的RNA寡聚物。值得注意的是，与通过引物延伸进行的模板引导非酶 RNA 聚合不同，蒙脱石催化聚合不需要添加 Mg2+，特别是通过特定氨基酸增强聚合。因此，氨基酸特异性蒙脱土催化的RNA聚合与原始细胞膜相容，并且可以在各种Mg2+浓度的更广泛的地球化学环境中发生。
Understanding prebiotic RNA synthesis is essential to both the RNA world and RNA‐protein co‐evolution theories of the origin of life. Nonenzymatic templated RNA synthesis occurs in solution or by montmorillonite clay heterogenous catalysis but the high magnesium concentrations required are deleterious to protocell membranes. Here, we explore a multicomponent environmental system consisting of amino acids, RNA mononucleotides and montmorillonite at various Mg2+concentrations. We show that specific alpha amino acids, especially those that were prebiotically most relevant, act as prebiotic coenzymes and further enhance montmorillonite‐catalyzed polymerization in a cooperative mechanism to produce even longer RNA oligomers. Significantly, and different from template‐directed nonenzymatic RNA polymerization by primer extension, added Mg2+is not required for montmorillonite‐catalyzed polymerization, especially as enhanced by specific amino acids. Thus amino acid specific montmorillonite‐catalyzed RNA polymerization is compatible with protocell membranes and could occur in a wider variety of geochemical environments of various Mg2+concentrations.
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DOI：
10.3390/life4040598
发表时间：
2014-11-03
期刊：
Life (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Kaddour H;Sahai N
通讯作者：
Sahai N
影响因子：
15
作者：
Prabahar, KJ;Ferris, JP
通讯作者：
Ferris, JP
蒙脱土催化D、L-核苷酸的益生元反应的选择性
影响因子：
2
作者：
P. Joshi;S. Pitsch;J. Ferris
通讯作者：
J. Ferris
DOI：
10.1002/anie.201506592
发表时间：
2015-11-23
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Jauker M;Griesser H;Richert C
通讯作者：
Richert C
矿物表面化学和纳米颗粒聚集控制膜自组装
影响因子：
4.6
作者：
Nita Sahai;Hussein Kaddour;Punam Dalai;Ziqiu Wang;Garrett F. Bass;Min Gao
通讯作者：
Min Gao