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Frühe Erde: Evolution in der abiotischen Welt

LMU-Chemiker zeigen, dass Organokatalysatoren eine Evolution durchlaufen und bei der Entstehung des Lebens eine wichtige Rolle gespielt haben könnten.

Vor der biologischen Evolution ereignete sich auf der frühen Erde eine chemische: Aus einfachen abiotischen Molekülen entstanden immer komplexere Netzwerke chemischer Reaktionen und schließlich die ersten Bausteine des Lebens. Wie die biologische beruht auch die chemische Evolution auf Veränderung und Selektion von Molekülen, wodurch neue Funktionen entstehen und verbreitet werden. Sie ist eine wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben, wird aber auf der molekularen Ebene kleiner organischer Moleküle bisher schlecht verstanden. Ein Team um den LMU-Chemiker Oliver Trapp hat nun mit den sogenannten Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren vielversprechende Kandidaten für ein präbiotisches evolutionäres System gefunden. Wie die Forschenden im Fachmagazin Angewandte Chemie berichten, können diese Organokatalysatoren ihre Zusammensetzung dynamisch ändern und wichtige Schritte auf dem Weg zum Leben katalysieren.

„Als wir die Bildung von Aminosäuren und Nebenprodukten unter präbiotischen Bedingungen untersuchten, haben wir entdeckt, dass auch Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren in beachtlichen Mengen entstehen“, erzählt Trapp. Diese Katalysatoren bilden eine Gruppe zyklischer Verbindungen, die sich aus verschiedenen Komponenten zusammensetzen und sich durch reversible Prozesse kontinuierlich umwandeln können. Katalysatoren setzen Reaktionen in Gang oder erleichtern sie. Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren sind photochemisch aktiv und könnten auf der frühen Erde eine wichtige Rolle gespielt haben, da sie essenzielle Reaktionen wie etwa die Phosphorylierung katalysieren und Aminosäurevorläufer aufbauen können. Mehr erfahren...

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