液晶和生命的起源

现代电视，手机和计算机显示器的显示屏依赖于液晶 - 液体像液体一样流动但分子以水晶状结构取向。然而，液晶可能起到了更为古老的作用：帮助组装地球上第一个生物分子。ACS Nano的研究人员发现，短RNA分子可以形成液晶，促进生长成更长的链。

科学家们推测，地球上的生命起源于“RNA世界”，在这个世界中，RNA在DNA或蛋白质出现之前就已经发挥了携带遗传信息和进行新陈代谢的双重作用。实际上，研究人员已经在现代基因组中发现了催化性RNA链或“核酶”。已知的核酶长度约为16-150个核苷酸，那么这些序列如何在没有核酶或蛋白质的原始世界中组装?Tommaso Bellini及其同事想知道液晶是否可以帮助引导短RNA前体形成更长的链。

为了找到答案，研究人员探索了短RNA可以自我组装的不同情景。他们发现，在高浓度下，短RNA序列(6或12个核苷酸长)自发地排列成液晶相。当研究人员添加稳定晶体的镁离子或聚乙二醇时，液晶更容易形成，聚乙二醇将RNA隔离成高度浓缩的微区。一旦RNA在液晶中结合在一起，化学活化剂就可以有效地将它们的末端连接成更长的链。这种安排也有助于避免形成无法进一步延长的环状RNA。研究人员指出，在原始条件下不会发现聚乙二醇和化学活化剂，