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维拉·瓦萨斯;克莉莎·费尔南多;安德拉斯·斯齐拉吉;伊斯坦·扎哈尔;莫罗·桑托斯;厄尔斯·萨塔马里

原始进化：僵局和挑战。 （英语） Zbl 1321.92053号

J.西奥。生物。 381, 29-38 (2015).
摘要：虽然人们普遍认为某些复制的非生物化合物是生命的前驱体，但对其可能的化学性质存在很大争议。新陈代谢第一种方法提出，简单有机分子的相互催化组能够自我复制和基本化学进化。特别是，描述两亲分子组装的梯度自催化复制域（GARD）模型受到了相当大的兴趣。该系统跨代传播成分信息，建议成为自然选择的目标。然而，进化模拟表明，该系统缺乏选择性（即选择对平衡浓度的影响可以忽略不计）。我们详细阐述了从GARD模型的例子中吸取的教训，更广泛地说，还阐述了进化性问题，并讨论了类似新陈代谢第一场景的含义。我们发现，GARD中假设的基于非共价键的简单合并型化学，在催化相互作用随机分布时，不太可能导致替代的自催化循环。一个更严重的问题源于催化因子的对数正态分布，由于无法返回催化助剂的高效催化组分占主导地位，导致此类回路的固有动力学不稳定性。因此，GARD模型的动力学主要由强催化而非自催化分子控制。没有有效的自催化作用，稳定的遗传繁殖是不可能的。模型的多次重复和不同缩放都无法解决问题。尽管所有的尝试都表明了相反的观点，但GARD模型并不是可进化的，这与自反性自催化网络相比，并辅以罕见的非催化反应和分隔。后者以化学键的生成和断裂为基础，可以从给定的环境可用化合物集合中生成新的（“突变”）自催化环。形成或破坏共价键的真实化学反应，而不仅仅是组分的结合，对于开放式进化来说是必要的。几个具体的化学系统（而不是奇异的稀奇性）能否实现自反性自催化大分子网络的问题，将最终决定新陈代谢第一方法与生命起源的相关性，作为走向真正开放性的垫脚石，这需要结合由存储在模板复制子中的信息控制的丰富组合化学。

引用于1文件

MSC公司：

92C45型 生化问题中的动力学（药代动力学、酶动力学等）
92D15型 与进化有关的问题
92碳40 生物化学、分子生物学
92E20型 化学中的经典流动、反应等

关键词：

生命的起源;化学演化;自动催化;催化反应网络;新陈代谢第一理论;集体自催化集;可进化性;GARD模型
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{V.Vasas}等人，J.Theor。生物学381，29-38（2015；Zbl 1321.92053）
全文： 内政部

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