Autocatalytic Replication and Homochirality in Biopolymers: Is Homochirality a Requirement of Life or a Result of It?
Notice bibliographique
Résumé
A key step in the origin of life is the establishment of autocatalytic cycles controlled by biopolymer catalysts. These catalysts (either ribozymes or proteins) are composed of homochiral monomers. Homochirality in living systems is maintained because biopolymers are asymmetric in their catalysis and synthesize molecules of their own handedness. Asymmetric autocatalysis is also possible with small molecules, as demonstrated by the Soai reaction, but it is rare. As far as we know, single nucleotides and amino acids are not autocatalytic. The observation that organic molecules in meteorites can have an enantiomeric excess of a few percent suggests that the prebiotic mixture may have had a partial chiral bias that was caused by external physical influences. Here, we consider the way that such a partial prebiotic bias would influence the origin of ribozymes in an RNA world scenario. We have previously shown how a transition to a living state can occur in a model for RNA polymerization. Here, we add chirality to the problem by considering simultaneous synthesis and polymerization of left- and right-handed monomers. The two chemical synthesis rates may be equal or unequal, due to physical or chemical effects prior to the origin of life. We determine the stationary states of this reaction system. The nonliving state is racemic, or slightly biased. There are two living states that are almost completely homochiral, whether or not the nonliving state is biased. It is a feature of our model that, for some regions of parameter space, living and nonliving states are both found to be stable under the same conditions. The origin of life therefore involves a stochastic transition between the nonliving and living states. Our model extends previous theories by treating the origin of life and the origin of chirality as aspects of the same model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».