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地球上生命的可能前体是由复杂的混合物形成的，这可能表明形成地球生命起源的遗传分子过程中的关键组成部分。基因分子提供了存储和复制信息的能力，可能对生命的起源至关重要，但尚不清楚它们是如何从早期地球上存在的复杂化学环境中产生的。发表在《科学报告》（科学报告）上的新发现表明，答案可能始于氮杂环化合物。

氮杂环是环状分子，据信在年轻的地球和太阳系的其他地方很常见。有几种类型的杂环可作为DNA 和RNA 的碱基或亚基，而DNA 和RNA 是我们所知的生命所使用的遗传分子。宾夕法尼亚州立大学地球科学教授克里斯托弗·豪斯(Christopher House) 表示：

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研究生命起源的挑战之一是弄清楚哪些反应是关键步骤，而新的研究确定了这些分子下一步最有可能做什么。一组研究人员在一系列实验中发现氮杂环化合物可以成为生命的基石。

这些实验产生了复杂的化学混合物，就像穿过早期地球大气层的雷击所产生的混合物一样。即使研究中的大气成分不同，许多不同的杂环化合物也会产生相似的原始遗传前体。真正令人惊讶的是，发现如此多不同的环形分子具有反应性，并且无论模拟哪种大气，它们的下一步都是相同的。豪斯还是宾夕法尼亚州立大学天体生物学研究中心和美国宇航局宾夕法尼亚太空资助联盟的主任。

这些结果支持了这样的假设，即更简单的遗传结构可能早于DNA 和RNA 的形成，并表明类似的生命前反应可能发生在太阳系的其他地方。与之前在孤立条件下探索类似反应的研究不同，该团队使用复杂的有机物混合物来更好地模拟早期地球化学。目前尚不清楚这些反应是走向生命的建设性一步，还是走向生命的一步。死路。在这项研究中，杂环在复杂的混合物中发生反应，形成化学反应性侧链，将杂环连接在一起并促进更复杂分子形成的结构。

这些修饰的杂环可以作为肽核酸(PNA) 的亚基，而PNA 是RNA 的前体。它们在不同的大气条件下如此容易形成，这支持了这样的理论：PNA 可能在生命起源之前就在地球上形成了。博伊西州立大学化学助理教授Mike Callahan 表示，这一发现暗示了早期地球上存在PNA 的可能性，因为在某些成分中观察到了许多强大的合成途径。其他行星上的类似遗传前体也有影响。

在星际介质、彗星甚至土卫六的大气中也发现了与杂环反应并形成这些侧链的有机物。由于这些反应在各种条件下的复杂混合物中都很强烈，因此这些发现可能对地球以外的PNA 产生影响。形成影响。参与这项研究的还有来自博伊西州立大学的高级研究科学家凯伦·史密斯和研究生梅丽莎·罗伯茨。