뉴클레오타이드와 아미노산을 포함한 자기 복제 분자의 자발적 출현

첫 번째 생물체의 형성을 이끈 조건과 생명이 무생물 화학 수프에서 어떻게 발생하는지는 잘 이해되지 않고 있다. 최근의 "RNA-펩타이드 공동 진화" 가설은 아미노산과 뉴클레오타이드 간의 현재의 밀접한 관계가 생명의 기원에까지 확장되었을 가능성을 제시한다. 우리는 이러한 화합물 클래스 간의 상호작용이 어떻게 새로운 자기 복제 분자를 발생시킬 수 있는지 동적 조합 접근법을 사용하여 보여준다. 우리는 기하급수적 성장이 가능한 키메라 아미노산/뉴클레오타이드 자기 복제 매크로사이클을 제조하기 위한 두 가지 전략을 보고한다. 첫 번째 전략은 뉴클레오타이드 및 펩타이드 기반의 빌딩 블록을 혼합하는 것에 의존하며, 이 두 가지의 접합이 매우 특이적인 키메라 링 구조를 생성한다. 두 번째 전략은 뉴클레오타이드가 처음부터 아미노산에 이미 연결된 펩타이드 핵산(PNA) 빌딩 블록에서 시작된다. 이전에 보고된 핵산 기반 자기 복제 시스템이 (짧은) 올리고뉴클레오타이드 서열의 사전 합성에 의존하는 반면, 현재의 시스템에서 자기 복제는 단일 뉴클레오타이드만 포함하는 단위에서 시작된다. 자기 복제는 자기 조립을 수반하며, 자발적으로 뉴클레오타이드 나노 구조의 정렬된 일차원 배열을 형성한다.