The Effect of Limited Diffusion and Wet–Dry Cycling on Reversible Polymerization Reactions: Implications for Prebiotic Synthesis of Nucleic Acids
Notice bibliographique
Résumé
A long-standing problem for the origins of life is that polymerization of many biopolymers, including nucleic acids and peptides, is thermodynamically unfavourable in aqueous solution. If bond making and breaking is reversible, monomers and very short oligomers predominate. Recent experiments have shown that wetting and drying cycles can overcome this problem and drive the formation of longer polymers. In the dry phase, bond formation is favourable, but diffusion is restricted, and bonds only form between monomers that are initially close together. In the wet phase, some of the bonds are hydrolyzed. However, repositioning of the molecules allows new bonds to form in the next dry phase, leading to an increase in mean polymer length. Here, we consider a simple theoretical model that explains the effect of cycling. There is an equilibrium length distribution with a high mean length that could be achieved if diffusion occurred freely in the dry phase. This equilibrium is inaccessible without diffusion. A single dry cycle without diffusion leads to mean lengths much shorter than this. Repeated cycling leads to a significant increase in polymerization relative to a single cycle. In the most favourable case, cycling leads to the same equilibrium length distribution as would be achieved if free diffusion were possible in the dry phase. These results support the RNA World scenario by explaining a potential route to synthesis of long RNAs; however, they also imply that cycling would be beneficial to the synthesis of other kinds of polymers, including peptides, where bond formation involves a condensation reaction.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».