Biogenese

Einführung Als ich an Bord der H.M.S. „Beagle" als Naturforscher war, wurde ich sehr beeindruckt von bestimmten Tatsachen in der Verteilung der Bewohner Südamerikas und in den geologischen Beziehungen der Gegenwart zu den früheren Bewohnern dieses Kontinents. Diese Tatsachen schienen mir...

@book{doi105962bhltitle59991,
    author = "Darwin, Charles und Darwin, Charles und Remnants, Edmonds \\&",
    title = "On the origin of species by means of natürlicher Selektion, oder, Die Erhaltung begünstigter Rassen im Kampf ums Leben /",
    year = "1859",
    booktitle = "John Murray eBooks",
    abstract = "Einführung Als ich an Bord der H.M.S. „Beagle" als Naturforscher war, wurde ich sehr beeindruckt von bestimmten Tatsachen in der Verteilung der Bewohner Südamerikas und in den geologischen Beziehungen der Gegenwart zu den früheren Bewohnern dieses Kontinents. Diese Tatsachen schienen mir...",
    url = "https://doi.org/10.5962/bhl.title.59991",
    doi = "10.5962/bhl.title.59991",
    openalex = "W2883512297"
}

@misc{valleryradot1922fermentations41,
    author = "Vallery-Radot, P",
    title = "Fermentations und sogenannte spontane Generationen",
    year = "1922",
    howpublished = "Paris, Masson et Cie, v. II",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Vallery-Radot, P., 1922, Fermentations und sogenannte spontane Generationen: Paris, Masson et Cie, v. II.}"
}

@misc{haldane1929the8,
    author = "Haldane, J. B. S",
    title = "Der Ursprung des Lebens, in Bernal, J. D., hg., Der Ursprung des Lebens",
    year = "1929",
    howpublished = "London, Weidenfeld and Nicolson, S. 242-249; Ursprünglich veröffentlicht in The Rationalist Annual , 1929",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Haldane, J. B. S., 1929, Der Ursprung des Lebens, in Bernal, J. D., hg., Der Ursprung des Lebens: London, Weidenfeld and Nicolson, S. 242-249; Ursprünglich veröffentlicht in The Rationalist Annual , 1929.}"
}

@article{doi1023072420646,
    author = "Just, Th. und Опарин, А. И. und Morgulis, Sergius",
    title = "The Origin of Life.",
    year = "1938",
    journal = "The American Midland Naturalist",
    url = "https://doi.org/10.2307/2420646",
    doi = "10.2307/2420646",
    openalex = "W2000676511"
}

@misc{herrera1942a9,
    author = "Herrera, A. L",
    title = "Eine neue Theorie zum Ursprung und zur Natur des Lebens",
    year = "1942",
    howpublished = "Science, v. 96, p. 2497",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Herrera, A. L., 1942, Eine neue Theorie zum Ursprung und zur Natur des Lebens: Science, v. 96, p. 2497.}"
}

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ein von der National Academy of Sciences (NAS) begutachtetes Fachjournal – eine autoritative Quelle für hochrelevante, originäre Forschung, die sich weitgehend über die biologischen, physikalischen und Sozialwissenschaften erstreckt.

@article{doi101073pnas384351,
    author = "Urey, Harold C.",
    title = "On the Early Chemical History of the Earth and the Origin of Life",
    year = "1952",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ein von der National Academy of Sciences (NAS) begutachtetes Fachjournal – eine autoritative Quelle für hochrelevante, originäre Forschung, die sich weitgehend über die biologischen, physikalischen und Sozialwissenschaften erstreckt.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.38.4.351",
    doi = "10.1073/pnas.38.4.351",
    openalex = "W2081145627",
    references = "doi101126science1142964416"
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@book{wigner1961the44,
    author = "Wigner, E",
    title = "The probability of the existance of a self-reproducing unit, in The Logic of Personal Knowledge",
    year = "1961",
    publisher = "Glencoe, Ill., The Free Press, p. 231-238",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Wigner, E., 1961, The probability of the existance of a self-reproducing unit, in The Logic of Personal Knowledge: Glencoe, Ill., The Free Press, p. 231-238.}"
}

@incollection{vegotsky1962protein42,
    author = "Vegotsky, A. und Fox, S. W",
    editor = "Florkin, M. und Mason, H. S.",
    title = "Proteinmoleküle: intraspezifische und interspezifische Variationen",
    year = "1962",
    booktitle = "Comparative Biochemistry",
    publisher = "New York, Academic Press, v. IV, p. 185-224",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Vegotsky, A., und Fox, S. W., 1962, Proteinmoleküle: intraspezifische und interspezifische Variationen, in Florkin, M., und Mason, H. S., eds., Comparative Biochemistry: New York, Academic Press, v. IV, p. 185-224.}"
}

Die Struktur des heutigen Ferredoxins mit seinem einfachen, anorganischen aktiven Zentrum und seinen Funktionen, die für die Nutzung von Photonenenergie grundlegend sind, deutet darauf hin, dass sein Prototyp sehr früh während der biochemischen Evolution in den Stoffwechsel integriert wurde, sogar noch bevor komplexe Proteine und der vollständige moderne genetische Code existierten. Die Informationen in der Aminosäuresequenz des Ferredoxins ermöglichen es uns, eine detaillierte Rekonstruktion seiner evolutionären Geschichte vorzuschlagen. Ferredoxin hat sich durch Verdopplung eines kürzeren Proteins entwickelt, das möglicherweise nur acht der einfachsten Aminosäuren enthielt. Dieser kürzere Vorfahre entwickelte sich seinerseits aus einer sich wiederholenden Sequenz der Aminosäuren Alanin, Asparaginsäure oder Prolin, Serin und Glycin. Wir erklären die Persistenz lebender Relikte dieser primordialen Struktur durch die Berufung auf ein konservatives Prinzip in der evolutionären Biochemie: Die Prozesse der natürlichen Selektion hemmen jede Veränderung eines gut angepassten Systems, auf dem mehrere andere essentielle Komponenten abhängen, stark.

@article{doi101126science1523720363,
    author = "Eck, Richard V. und Dayhoff, M. O.",
    title = "Evolution of the Structure of Ferredoxin Based on Living Relics of Primitive Amino Acid Sequences",
    year = "1966",
    journal = "Science",
    abstract = "Die Struktur des heutigen Ferredoxins mit seinem einfachen, anorganischen aktiven Zentrum und seinen Funktionen, die für die Nutzung von Photonenenergie grundlegend sind, deutet darauf hin, dass sein Prototyp sehr früh während der biochemischen Evolution in den Stoffwechsel integriert wurde, sogar noch bevor komplexe Proteine und der vollständige moderne genetische Code existierten. Die Informationen in der Aminosäuresequenz des Ferredoxins ermöglichen es uns, eine detaillierte Rekonstruktion seiner evolutionären Geschichte vorzuschlagen. Ferredoxin hat sich durch Verdopplung eines kürzeren Proteins entwickelt, das möglicherweise nur acht der einfachsten Aminosäuren enthielt. Dieser kürzere Vorfahre entwickelte sich seinerseits aus einer sich wiederholenden Sequenz der Aminosäuren Alanin, Asparaginsäure oder Prolin, Serin und Glycin. Wir erklären die Persistenz lebender Relikte dieser primordialen Struktur durch die Berufung auf ein konservatives Prinzip in der evolutionären Biochemie: Die Prozesse der natürlichen Selektion hemmen jede Veränderung eines gut angepassten Systems, auf dem mehrere andere essentielle Komponenten abhängen, stark.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.152.3720.363",
    doi = "10.1126/science.152.3720.363",
    openalex = "W2030831143"
}

@misc{bernal1967the1,
    author = "Bernal, J. D",
    title = "The Origin of Life",
    year = "1967",
    howpublished = "London, Weidenfeld and Nicolson, 345 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Bernal, J. D., 1967, The Origin of Life: London, Weidenfeld and Nicolson, 345 p.}"
}

@misc{rohlfing1967the30,
    author = "Rohlfing, D. L",
    title = "Die katalytische Decarboxylierung von Oxaloesäure durch thermisch hergestellte Poly--Aminosäuren",
    year = "1967",
    howpublished = "Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 118, p. 468-474",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rohlfing, D. L., 1967, Die katalytische Decarboxylierung von Oxaloesäure durch thermisch hergestellte Poly--Aminosäuren: Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 118, p. 468-474.}"
}

@misc{rohlfing1967thermal29,
    author = "Rohlfing, D. L",
    title = "Thermische Poly--Aminosäuren mit geringen Anteilen an Asparaginsäure",
    year = "1967",
    howpublished = "Nature, v. 216, p. 657-659",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rohlfing, D. L., 1967, Thermische Poly--Aminosäuren mit geringen Anteilen an Asparaginsäure: Nature, v. 216, p. 657-659.}"
}

@misc{usdin1967inhibition40,
    author = "Usdin, V. R. und Mitz, M. A. und Killos, P. J",
    title = "Hemmung und Reaktivierung der katalytischen Aktivität eines thermischen-Aminosäure-Copolymers",
    year = "1967",
    howpublished = "Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 122, p. 258-261",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Usdin, V. R., Mitz, M. A., und Killos, P. J., 1967, Hemmung und Reaktivierung der katalytischen Aktivität eines thermischen-Aminosäure-Copolymers: Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 122, p. 258-261.}"
}

@misc{karmpitz1968glutaminsureoxydoreductase11,
    author = "Karmpitz, G. und Haas, W. und Baars-Diehl, S",
    title = "Glutaminsäure-Oxydoreductase-Aktivität von Polyanhydro--Aminosäuren (Proteinoiden)",
    year = "1968",
    howpublished = "Naturwissenschaften, v. 55, p. 345-346",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Karmpitz, G., Haas, W., und Baars-Diehl, S., 1968, Glutaminsäure-Oxydoreductase-Aktivität von Polyanhydro--Aminosäuren (Proteinoiden): Naturwissenschaften, v. 55, p. 345-346.}"
}

@book{oparin1968genesis24,
    author = "Oparin, A. I",
    title = "Genesis und evolutionäre Entwicklung des Lebens",
    year = "1968",
    publisher = "New York, Academic Press, 203 S.; Übersetzt von E. Maass",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Oparin, A. I., 1968, Genesis und evolutionäre Entwicklung des Lebens: New York, Academic Press, 203 S.; Übersetzt von E. Maass.}"
}

@misc{oshima1968the25,
    author = "Oshima, T",
    title = "Die katalytische Hydrolyse von Phosphatesterbindungen durch thermische Polymere von Aminosäuren",
    year = "1968",
    howpublished = "Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 126, p. 478-485",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Oshima, T., 1968, Die katalytische Hydrolyse von Phosphatesterbindungen durch thermische Polymere von Aminosäuren: Archives of Biochemistry and Biophysiology, v. 126, p. 478-485.}"
}

@misc{rohlfing1969catalytic32,
    author = "Rohlfing, D. L. und Fox, S. W",
    title = "Katalytische Aktivitäten thermischer Polyamino--Aminosäuren",
    year = "1969",
    howpublished = "Advances in Catalysis, v. 20, p. 373-418",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rohlfing, D. L., und Fox, S. W., 1969, Katalytische Aktivitäten thermischer Polyamino--Aminosäuren: Advances in Catalysis, v. 20, p. 373-418.}"
}

@article{doi101038228636a0,
    author = "Paecht‐Horowitz, Mella und Berger, Julius und Katchalsky, A.",
    title = "Prebiotische Synthese von Polypeptiden durch heterogene Polykondensation von Aminosäure-Adenylaten",
    year = "1970",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/228636a0",
    doi = "10.1038/228636a0",
    openalex = "W2070032819",
    references = "doi101126science12933571221a"
}

@book{cairnssmith1971the2,
    author = "Cairns-Smith, A. G",
    title = "The Life Puzzle",
    year = "1971",
    publisher = "On Crystals and Organisms and on the Possibility of a Crystal As an Ancestor: Toronto, University of Toronto Press, 165 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Cairns-Smith, A. G., 1971, The Life Puzzle: On Crystals and Organisms and on the Possibility of a Crystal As an Ancestor: Toronto, University of Toronto Press, 165 p.}"
}

@article{doi101038233136a0,
    author = "Hall, D.O. und Cammack, Richard und Rao, Krishna",
    title = "Rolle der Ferredoxine im Ursprung des Lebens und der biologischen Evolution",
    year = "1971",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/233136a0",
    doi = "10.1038/233136a0",
    openalex = "W2060939270",
    references = "lemmon1970chemical"
}

@misc{monod1971chance18,
    author = "Monod, J",
    title = "Chance and Necessity",
    year = "1971",
    howpublished = "New York, A.A. Knopf; Translated by A. Wainhouse",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Monod, J., 1971, Chance and Necessity: New York, A.A. Knopf; Translated by A. Wainhouse.}"
}

@misc{mueller1972organic20,
    author = "Mueller, G",
    title = "Organic microspheres from the Precambrian of South-West Africa",
    year = "1972",
    howpublished = "Nature, v. 235, p. 90-95",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Mueller, G., 1972, Organic microspheres from the Precambrian of South-West Africa: Nature, v. 235, p. 90-95.}"
}

@article{osterberg1972polyphosphate26,
    author = "Osterberg, R. und Orgel, L. E",
    title = "Polyphosphate- und Trimetaphosphatbildung unter potenziell präbiotischen Bedingungen",
    year = "1972",
    journal = "Journal of Molecular Evolution, v. 1, S. 241-248",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Osterberg, R., und Orgel, L. E., 1972, Polyphosphate- und Trimetaphosphatbildung unter potenziell präbiotischen Bedingungen: Journal of Molecular Evolution, v. 1, S. 241-248.}"
}

@book{wood1972light46,
    author = "Wood, A. und Hardebeck, H. G",
    title = "Light enhanced decarboxylations by proteinoids, in Rohlfing, D. L., und Oparin, A. I., eds., Molecular Evolution",
    year = "1972",
    publisher = "New York, Plenum Press, S. 233-245",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Wood, A., und Hardebeck, H. G., 1972, Light enhanced decarboxylations by proteinoids, in Rohlfing, D. L., und Oparin, A. I., eds., Molecular Evolution: New York, Plenum Press, S. 233-245.}"
}

@book{iben1973molecules10,
    author = "Iben, I. and Jr",
    title = "Molecules in the Galatic Environment",
    year = "1973",
    publisher = "New York, John Wiley",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Iben, I., Jr., 1973, Molecules in the Galatic Environment: New York, John Wiley.}"
}

@misc{kenyon1973a12,
    author = "Kenyon, D. H",
    title = "Eine Theorie der Biogenese",
    year = "1973",
    howpublished = "Science, v. 179, p. 789",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Kenyon, D. H., 1973, Eine Theorie der Biogenese: Science, v. 179, p. 789.}"
}

@misc{schopf1973the35,
    author = "Schopf, J. W",
    title = "Die Evolution der frühesten Zellen",
    year = "1973",
    howpublished = "Scientific American, v. 239, no. 3, p. 111-138",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Schopf, J. W., 1973, Die Evolution der frühesten Zellen: Scientific American, v. 239, no. 3, p. 111-138.}"
}

@book{keosian1974lifes13,
    author = "Keosian, J",
    title = "Life's beginnings-origin or evolution?, in Dose, K., Fox, S. W., Deborin, G. A., and Pavlovskaya, T. E., eds., The Origins of Life and Evolutionary Biochemistry",
    year = "1974",
    publisher = "New York, Plenum Press, p. 221-231",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Keosian, J., 1974, Life's beginnings-origin or evolution?, in Dose, K., Fox, S. W., Deborin, G. A., and Pavlovskaya, T. E., eds., The Origins of Life and Evolutionary Biochemistry: New York, Plenum Press, p. 221-231.}"
}

@phdthesis{price1974synthesis28,
    author = "Price, C. C",
    title = "Synthesis of Life",
    year = "1974",
    publisher = "Stroudsburg, Pa., Dowden, Hutchinson \& Ross",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Price, C. C., 1974, Synthesis of Life: Stroudsburg, Pa., Dowden, Hutchinson \& Ross.}"
}

@misc{turcotte1974evolution39,
    author = "Turcotte, D. L. und Nordmann, J. C. und Cisne, J. L",
    title = "Evolution des Mondes und der Ursprung des Lebens",
    year = "1974",
    howpublished = "Nature, v. 251, p. 124-125",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Turcotte, D. L., Nordmann, J. C., und Cisne, J. L., 1974, Evolution des Mondes und der Ursprung des Lebens: Nature, v. 251, p. 124-125.}"
}

@misc{snyder1975a37,
    author = "Snyder, W. D. und Fox, S",
    title = "Ein Modell für den Ursprung stabiler Protocellen in einem primitiven alkalischen Ozean",
    year = "1975",
    howpublished = "BioSystems, v. 7, p. 222-229",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Snyder, W. D., und Fox, S., 1975, Ein Modell für den Ursprung stabiler Protocellen in einem primitiven alkalischen Ozean: BioSystems, v. 7, p. 222-229.}"
}

@phdthesis{rohlfing1976thermal31,
    author = "Rohlfing, D. L",
    title = "Thermische Polyamino­säuren",
    year = "1976",
    publisher = "Synthese bei weniger als 100° C: Science, v. 193, S. 68-70",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rohlfing, D. L., 1976, Thermische Polyamino­säuren: Synthese bei weniger als 100° C: Science, v. 193, S. 68-70.}"
}

@article{temussi1976structural38,
    author = "Temussi, P. A. und Paolillo, L. und Ferrara, L. und Benedetti, E. und Andini, S",
    title = "Strukturbestimmung thermischer präbiotischer Polypeptide",
    year = "1976",
    journal = "Journal of Molecular Evolution, v. 7, S. 105-110",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Temussi, P. A., Paolillo, L., Ferrara, L., Benedetti, E., und Andini, S., 1976, Strukturbestimmung thermischer präbiotischer Polypeptide: Journal of Molecular Evolution, v. 7, S. 105-110.}"
}

@misc{fox1977molecular6,
    author = "Fox, S. W. und Dose, K",
    title = "Molekulare Evolution und der Ursprung des Lebens",
    year = "1977",
    howpublished = "New York und Basel, Marcel Dekker, Inc., 370 S",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fox, S. W., und Dose, K., 1977, Molekulare Evolution und der Ursprung des Lebens: New York und Basel, Marcel Dekker, Inc., 370 S.}"
}

@article{nakashima1977a23,
    author = "Nakashima, T. und Jungck, J. R. und Fox, S. W. und Lederer, E. und Das, B. C",
    title = "Ein Test auf Zufälligkeit in Peptiden, die aus einem thermischen Polyaminoäure isoliert wurden",
    year = "1977",
    journal = "International Journal of Quantum Chemistry, v. QBS4, S. 65-72",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Nakashima, T., Jungck, J. R., Fox, S. W., Lederer, E., und Das, B. C., 1977, Ein Test auf Zufälligkeit in Peptiden, die aus einem thermischen Polyaminoäure isoliert wurden: International Journal of Quantum Chemistry, v. QBS4, S. 65-72.}"
}

@article{doi101016s0047248478800529,
    author = "Fox, Sidney Walter und Dose, Klaus 1928-",
    title = "Molekulare Evolution und der Ursprung des Lebens",
    year = "1978",
    journal = "Journal of Human Evolution",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0047-2484(78)80052-9",
    doi = "10.1016/s0047-2484(78)80052-9",
    openalex = "W1511390927"
}

@misc{morris1978thermodynamics19,
    author = "Morris, H. M",
    title = "Thermodynamik und der Ursprung des Lebens",
    year = "1978",
    howpublished = "ICR Impact Series, v. 57, p. i-iv",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Morris, H. M., 1978, Thermodynamik und der Ursprung des Lebens: ICR Impact Series, v. 57, p. i-iv.}"
}

@misc{schopf1978the36,
    author = "Schopf, J. W",
    title = "Die Evolution der frühesten Zellen",
    year = "1978",
    howpublished = "Scientific American, v. 239, p. 110-135",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Schopf, J. W., 1978, Die Evolution der frühesten Zellen: Scientific American, v. 239, p. 110-135.}"
}

@phdthesis{nakashima1980synthesis21,
    author = "Nakashima, T. und Fox, S. W",
    title = "Synthese von Peptiden aus Aminosäuren und ATP mit lysinreichen Proteoiden",
    year = "1980",
    publisher = "Journal of Molecular Evolution, v. 15, S. 161-168",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Nakashima, T., und Fox, S. W., 1980, Synthese von Peptiden aus Aminosäuren und ATP mit lysinreichen Proteoiden: Journal of Molecular Evolution, v. 15, S. 161-168.}"
}

@misc{crick1981life4,
    author = "Crick, F. J",
    title = "Life Itself",
    year = "1981",
    howpublished = "Its Origin and Nature: New York, Simon and Schuster",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Crick, F. J., 1981, Life Itself: Its Origin and Nature: New York, Simon and Schuster.}"
}

@misc{groves1981an7,
    author = "Groves, D. I. und Dunlop, J. S. R. und Buick, R",
    title = "Ein frühes Lebenshabitat",
    year = "1981",
    howpublished = "Scientific American, v. 245, no. 4, p. 64-73",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Groves, D. I., Dunlop, J. S. R., und Buick, R., 1981, Ein frühes Lebenshabitat: Scientific American, v. 245, no. 4, p. 64-73.}"
}

@misc{kuhn1981model14,
    author = "Kuhn, H",
    title = "Überlegungen zum Ursprung des Lebens",
    year = "1981",
    howpublished = "Naturwissenschaften, v. 63, p. 68-80",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Kuhn, H., 1981, Überlegungen zum Ursprung des Lebens: Naturwissenschaften, v. 63, p. 68-80.}"
}

@misc{kuhn1981molecular15,
    author = "Kuhn, H",
    title = "Molekulare Selbstorganisation und der Ursprung des Lebens",
    year = "1981",
    howpublished = "Agnew. Chem. Internat. Ed. Engl., v. 20, p. 500-520",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Kuhn, H., 1981, Molecular self-organization and the origin of life: Agnew. Chem. Internat. Ed. Engl., v. 20, p. 500-520.}"
}

@misc{matsuno1981material17,
    author = "Matsuno, K",
    title = "Material selbstorganisation als physikochemischer Prozess",
    year = "1981",
    howpublished = "BioSystems, v. 13, p. 237-241",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Matsuno, K., 1981, Material selbstorganisation als physikochemischer Prozess: BioSystems, v. 13, p. 237-241.}"
}

@misc{nakashima1981formulation22,
    author = "Nakashima, T. und Fox, S. W",
    title = "Formulierung von Peptiden durch einzelne oder multiple Zugaben von ATP zu Suspensionen von Nukleoproteinoid-Mikropartikeln",
    year = "1981",
    howpublished = "BioSystems, v. 14, p. 151- 161",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Nakashima, T., und Fox, S. W., 1981, Formulierung von Peptiden durch einzelne oder multiple Zugaben von ATP zu Suspensionen von Nukleoproteinoid-Mikropartikeln: BioSystems, v. 14, p. 151- 161.}"
}

@misc{pivcova1981nmr27,
    author = "Pivcova, H. und Saudek, V. und Drobnik, J. und Vlasak, J",
    title = "NMR-Studie von Poly(aspartic acid) I. - und -Peptidbindungen in Poly(aspartic acid), hergestellt durch thermische Polykondensation",
    year = "1981",
    howpublished = "Biopolymers, v. 20, p. 1605-1614",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Pivcova, H., Saudek, V., Drobnik, J., und Vlasak, J., 1981, NMR-Studie von Poly(aspartic acid) I. - und -Peptidbindungen in Poly(aspartic acid), hergestellt durch thermische Polykondensation: Biopolymers, v. 20, p. 1605-1614.}"
}

@article{yockey1981self47,
    author = "Yockey, H. P",
    title = "Self organization origin of life scenarios and information theory",
    year = "1981",
    journal = "Journal of Theoretical Biology, v. 91, p. 13-31",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Yockey, H. P., 1981, Self organization origin of life scenarios and information theory: Journal of Theoretical Biology, v. 91, p. 13-31.}"
}

@misc{crick1982life3,
    author = "Crick, F",
    title = "Life Itself",
    year = "1982",
    howpublished = "Its Origin and Nature: New York, W.W. Norton, 192 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Crick, F., 1982, Life Itself: Its Origin and Nature: New York, W.W. Norton, 192 p.}"
}

@misc{salthe1982original34,
    author = "Salthe, S",
    title = "Original Life",
    year = "1982",
    howpublished = "Nature, v. 295, p. 452",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Salthe, S., 1982, Original Life: Nature, v. 295, p. 452.}"
}

@misc{doolittle1983probability5,
    author = "Doolittle, R. F",
    title = "Probability and the Origin of Life, in Godfrey, L. R., ed., Scientists Confront Creationists",
    year = "1983",
    howpublished = "New York, W.W. Norton \& Co., p. 85-97",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Doolittle, R. F., 1983, Probability and the Origin of Life, in Godfrey, L. R., ed., Scientists Confront Creationists: New York, W.W. Norton \& Co., p. 85-97.}"
}

@article{doi101007bf01808177,
    author = "Baross, John A. und Hoffman, Sarah",
    title = "Submarine hydrothermal vents and associated gradient environments as sites for the origin and evolution of life",
    year = "1985",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01808177",
    doi = "10.1007/bf01808177",
    openalex = "W2082856886",
    references = "doi1010079781461262848, doi101007bf00425213, doi101029jb086ib04p02737, doi101126science1473658563, doi101126science20343851073, doi101126science20744381421, doi101126science2134505340, doi1023072403256, openalexw1759691579, openalexw2026796374"
}

Diese Ansprache wurde von Freeman J. Dyson als Nishina-Memorials-Vortrag an der Universität Tokio am 17. Oktober 1984 und am Yukawa-Institut für Theoretische Physik am 23. Oktober 1984 gehalten.

@book{openalexw1882072473,
    author = "Dyson, Freeman J.",
    title = "Ursprung des Lebens",
    year = "1985",
    abstract = "Diese Ansprache wurde von Freeman J. Dyson als Nishina-Memorials-Vortrag an der Universität Tokio am 17. Oktober 1984 und am Yukawa-Institut für Theoretische Physik am 23. Oktober 1984 gehalten.",
    openalex = "W1882072473"
}

@article{doi101038319618a0,
    author = "Gilbert, Walter",
    title = "Ursprung des Lebens: Die RNA-Welt",
    year = "1986",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/319618a0",
    doi = "10.1038/319618a0",
    openalex = "W2050110866",
    references = "doi101007bf01732468, doi1010160092867482904147, doi1010160092867483901174, doi1010160092867485900923, doi101016s0074769608613704, doi101038319534a0, doi101038scientificamerican048188, doi101126science3941911, doi101126science6199841"
}

@misc{lewin1986rna16,
    author = "Lewin, R",
    title = "RNA-Katalyse bietet einen neuen Blickwinkel auf den Ursprung des Lebens",
    year = "1986",
    howpublished = "Science, v. 231, p. 545-546",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Lewin, R., 1986, RNA-Katalyse bietet einen neuen Blickwinkel auf den Ursprung des Lebens: Science, v. 231, p. 545-546.}"
}

@article{doi101038334609a0,
    author = "Miller, Stanley L. und Bada, Jeffrey L.",
    title = "Submarine heiße Quellen und der Ursprung des Lebens",
    year = "1988",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/334609a0",
    doi = "10.1038/334609a0",
    openalex = "W2053209359",
    references = "doi101007bf01660244, doi1010160012821x80901636, doi1010160016003251909593, doi1010160026265x73901124, doi101016s0047248478800529, doi101038201335a0, doi101038297187a0, doi101038331612a0, doi101073pnas84134398, doi101146annurevbi55070186003123, doi101146annurevbiochem551599, openalexw3193853653"
}

@article{doi101038338217a0,
    author = "Joyce, Gerald F.",
    title = "RNA-Evolution und der Ursprung des Lebens",
    year = "1989",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/338217a0",
    doi = "10.1038/338217a0",
    openalex = "W1976379862",
    references = "doi101007bf01733901, doi1010160022283668903938, doi101016s0022283667800378, doi101016s0022519386800479, doi101016s0047248478800529, doi101038331612a0, openalexw2983085323, openalexw3038835020"
}

@misc{sachs1990translational33,
    author = "Sachs, A. B. und Davis, R. W",
    title = "Translationseinleitung und ribosomale Biogenese",
    year = "1990",
    howpublished = "Beteiligung einer mutmaßlichen rRNA-Helikase und RPL46: Science, v. 247, p. 1077",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Sachs, A. B., und Davis, R. W., 1990, Translationseinleitung und ribosomale Biogenese: Beteiligung einer mutmaßlichen rRNA-Helikase und RPL46: Science, v. 247, p. 1077.}"
}

@inproceedings{waldrop1990spontaneous43,
    author = "Waldrop, M. M",
    title = "Spontaneous Order, Evolution, und Leben",
    year = "1990",
    booktitle = "Science, v. 247, p. 1543-1545; [Workshop on Artificial Life II, Feb. 5-9, 1990, Santa Fe, New Mexico]",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Waldrop, M. M., 1990, Spontaneous Order, Evolution, und Leben: Science, v. 247, p. 1543-1545; [Workshop on Artificial Life II, Feb. 5-9, 1990, Santa Fe, New Mexico].}"
}

@misc{woese1990evolutionary45,
    author = "Woese, C. R",
    title = "Evolutionary questions",
    year = "1990",
    howpublished = {the "progenote" (letter): Science, v. 247, p. 789},
    note = {talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Woese, C. R., 1990, Evolutionary questions: the "progenote" (letter): Science, v. 247, p. 789.}}
}

Biologische Polymere besitzen eine bevorzugte Chiralität und können sich selbst replizieren. Physikalische Argumente geben Aufschluss darüber, welche dieser einzigartigen und scheinbar miteinander verbundenen Eigenschaften zuerst entstanden ist und durch welchen Mechanismus.

@article{doi1010631881264,
    author = "Аветисов, В. А. and Кузьмин, В. В. and Goldanskii, V.I.",
    title = "Handedness, Ursprung des Lebens und Evolution",
    year = "1991",
    journal = "Physics Today",
    abstract = "Biologische Polymere besitzen eine bevorzugte Chiralität und können sich selbst replizieren. Physikalische Argumente geben Aufschluss darüber, welche dieser einzigartigen und scheinbar miteinander verbundenen Eigenschaften zuerst entstanden ist und durch welchen Mechanismus.",
    url = "https://doi.org/10.1063/1.881264",
    doi = "10.1063/1.881264",
    openalex = "W2049299235"
}

@article{doi101007bf01140180,
    author = "Hennet, Remy J.‐C. und Holm, Nils G. und Engel, Michael H.",
    title = "Abiotische Synthese von Aminosäuren unter hydrothermalen Bedingungen und der Ursprung des Lebens: Ein ewiges Phänomen?",
    year = "1992",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf01140180",
    doi = "10.1007/bf01140180",
    openalex = "W2079800805",
    references = "doi1010079781489904027, doi101007bf01808115, doi101016c20130121083, doi101016s0040402001993159, doi101029jb091ib10p10309, doi101038190442a0, doi101038297187a0, doi101038334609a0, doi101126science20744381421"
}

Trotz der schnellen mutativen Veränderungen, die für positive-Strang-RNA-Viren typisch sind, enthalten Enzyme, die die Replikation und Expression von Virusgenomen vermitteln, Arrays von konservierten Sequenzmotiven. Zu den Proteinen mit solchen Motiven gehören RNA-abhängige RNA-Polymerase, mutmaßliche RNA-Helikase, chymotrypsin-ähnliche und papain-ähnliche Proteasen sowie Methyltransferasen. Die Gene für diese Proteine bilden teilweise konservierte Module in großen Virus-Teilmengen. Ein Konzept des Virusgenoms als relativ evolutionär stabiler „Kern" aus Housekeeping-Genen, begleitet von einem viel flexibleren „Schalen"-Teil, der hauptsächlich Gene für Virion-Komponenten und verschiedene Accessory-Proteine kodiert, wird diskutiert. Das Umsortieren der „Schalen"-Gene, einschließlich der Genom-Umorganisation und Rekombination zwischen entfernten Virusgruppen, wird als einer der Hauptfaktoren der Virus-Evolution betrachtet. Mehrfachausrichtungen für die konservierten viralen Proteine wurden erstellt und verwendet, um die jeweiligen Phylogenien zu generieren. Basierend primär auf der vorläufigen Phylogenie für die RNA-abhängige RNA-Polymerase, die das einzige universell konservierte Protein positiver-Strang-RNA-Viren ist, wurden drei große Virus-Klassen abgegrenzt, wobei jede Klasse aus unterschiedlichen kleineren Einheiten besteht. Zwischen dieser Gruppierung und den vorläufigen Phylogenien für die anderen konservierten Proteine sowie der Anordnung der Gene, die diese Proteine im Virusgenom kodieren, wurde eine starke Korrelation beobachtet. Eine vergleichbare Korrelation mit der Polymerase-Phylogenie wurde für Gene, die Virion-Komponenten kodieren, oder für Genom-Expressionsstrategien nicht gefunden. Es wird angenommen, dass verschiedene Arten der Anordnung der „Schalen"-Gene sowie grundlegende Expressionsmechanismen in verschiedenen evolutionären Linien unabhängig voneinander entstanden sein könnten. Die durch phylogenetische Analyse aufgezeigte Gruppierung könnte die Grundlage für eine Überarbeitung der Virus-Klassifikation bieten, und die phylogenetische Taxonomie positiver-Strang-RNA-Viren wird skizziert. Einige der phylogenetisch abgeleiteten Einheiten positiver-Strang-RNA-Viren umfassen auch doppelsträngige RNA-Viren, was darauf hinweist, dass in bestimmten Fällen die Art des Genom-Nukleinsäure-Typs kein zuverlässiges taxonomisches Kriterium für Viren sein kann. Hypothetische evolutionäre Szenarien für positive-Strang-RNA-Viren werden vorgeschlagen. Es wird postuliert, dass alle positiven-Strang-RNA-Viren und einige verwandte doppelsträngige RNA-Viren von einem gemeinsamen Ursprungsvirus abstammen könnten, das Gene für RNA-abhängige RNA-Polymerase, eine chymotrypsin-verwandte Protease, die auch als Kapsidprotein fungierte, und möglicherweise eine RNA-Helikase enthielt.

@article{doi10310910409239309078440,
    author = "Koonin, Eugene V. and Dolja, Valerian V. and Morris, T.J.",
    title = "Evolution and Taxonomy of Positive-Strand RNA Viruses: Implications of Comparative Analysis of Amino Acid Sequences",
    year = "1993",
    journal = "Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology",
    abstract = {Trotz der schnellen mutativen Veränderungen, die für positive-Strang-RNA-Viren typisch sind, enthalten Enzyme, die die Replikation und Expression von Virusgenomen vermitteln, Arrays von konservierten Sequenzmotiven. Zu den Proteinen mit solchen Motiven gehören RNA-abhängige RNA-Polymerase, mutmaßliche RNA-Helikase, chymotrypsin-ähnliche und papain-ähnliche Proteasen sowie Methyltransferasen. Die Gene für diese Proteine bilden teilweise konservierte Module in großen Virus-Teilmengen. Ein Konzept des Virusgenoms als relativ evolutionär stabiler „Kern" aus Housekeeping-Genen, begleitet von einem viel flexibleren „Schalen"-Teil, der hauptsächlich Gene für Virion-Komponenten und verschiedene Accessory-Proteine kodiert, wird diskutiert. Das Umsortieren der „Schalen"-Gene, einschließlich der Genom-Umorganisation und Rekombination zwischen entfernten Virusgruppen, wird als einer der Hauptfaktoren der Virus-Evolution betrachtet. Mehrfachausrichtungen für die konservierten viralen Proteine wurden erstellt und verwendet, um die jeweiligen Phylogenien zu generieren. Basierend primär auf der vorläufigen Phylogenie für die RNA-abhängige RNA-Polymerase, die das einzige universell konservierte Protein positiver-Strang-RNA-Viren ist, wurden drei große Virus-Klassen abgegrenzt, wobei jede Klasse aus unterschiedlichen kleineren Einheiten besteht. Zwischen dieser Gruppierung und den vorläufigen Phylogenien für die anderen konservierten Proteine sowie der Anordnung der Gene, die diese Proteine im Virusgenom kodieren, wurde eine starke Korrelation beobachtet. Eine vergleichbare Korrelation mit der Polymerase-Phylogenie wurde für Gene, die Virion-Komponenten kodieren, oder für Genom-Expressionsstrategien nicht gefunden. Es wird angenommen, dass verschiedene Arten der Anordnung der „Schalen"-Gene sowie grundlegende Expressionsmechanismen in verschiedenen evolutionären Linien unabhängig voneinander entstanden sein könnten. Die durch phylogenetische Analyse aufgezeigte Gruppierung könnte die Grundlage für eine Überarbeitung der Virus-Klassifikation bieten, und die phylogenetische Taxonomie positiver-Strang-RNA-Viren wird skizziert. Einige der phylogenetisch abgeleiteten Einheiten positiver-Strang-RNA-Viren umfassen auch doppelsträngige RNA-Viren, was darauf hinweist, dass in bestimmten Fällen die Art des Genom-Nukleinsäure-Typs kein zuverlässiges taxonomisches Kriterium für Viren sein kann. Hypothetische evolutionäre Szenarien für positive-Strang-RNA-Viren werden vorgeschlagen. Es wird postuliert, dass alle positiven-Strang-RNA-Viren und einige verwandte doppelsträngige RNA-Viren von einem gemeinsamen Ursprungsvirus abstammen könnten, das Gene für RNA-abhängige RNA-Polymerase, eine chymotrypsin-verwandte Protease, die auch als Kapsidprotein fungierte, und möglicherweise eine RNA-Helikase enthielt.},
    url = "https://doi.org/10.3109/10409239309078440",
    doi = "10.3109/10409239309078440",
    openalex = "W2065717236",
    references = "doi10100703064746897, doi101038319618a0, doi101093aesa383396"
}

Carbonatite sind magmatische Gesteine, die in der Kruste durch fraktionierte Kristallisation von karbonatreichen Ausgangsschmelzen gebildet werden, die überwiegend aus dem Mantel stammen. Sie bestehen hauptsächlich aus Karbonatmineralien wie Calcit, Dolomit und Ankerit sowie aus geringen Mengen...Weiterlesen

@article{doi101146annurevea23050195001243,
    author = "Chyba, Christopher F. und McDonald, G. D.",
    title = "The Origin of Life in the Solar System: Current Issues",
    year = "1995",
    journal = "Annual Review of Earth and Planetary Sciences",
    abstract = "Carbonatites are igneous rocks formed in the crust by fractional crystallization of carbonate-rich parental melts that are mostly mantle derived. They dominantly consist of carbonate minerals such as calcite, dolomite, and ankerite, as well as minor...Read More",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ea.23.050195.001243",
    doi = "10.1146/annurev.ea.23.050195.001243",
    openalex = "W2154618142",
    references = "doi1010160016703793905425"
}

@article{fox1995thermal,
    author = "Fox, Sidney W.",
    title = "Thermische Synthese von Aminosäuren und der Ursprung des Lebens",
    year = "1995",
    journal = "Geochimica et Cosmochimica Acta",
    url = "https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00037-z",
    doi = "10.1016/0016-7037(95)00037-z",
    number = "6",
    pages = "1213-1214",
    volume = "59"
}

In Experimenten, die vulkanische oder hydrothermale Umgebungen modellieren, wurden Aminosäuren durch Verwendung von coprecipitiertem (Ni,Fe)S und CO in Verbindung mit H2S (oder CH3SH) als Katalysator und Kondensationsmittel bei 100 °C und pH 7 bis 10 unter anaeroben, wässrigen Bedingungen in ihre Peptide umgewandelt. Diese Ergebnisse zeigen, dass Aminosäuren unter geochemisch relevanten Bedingungen aktiviert werden können. Sie stützen eine thermophile Abiogenese und ein frühes Auftreten von Peptiden in der Evolution eines primordialen Stoffwechsels.

@article{doi101126science2815377670,
    author = "Huber, Claudia and Wächtershäuser, Günter",
    title = "Peptides by Activation of Amino Acids with CO on (Ni,Fe)S Surfaces: Implications for the Origin of Life",
    year = "1998",
    journal = "Science",
    abstract = "In experiments modeling volcanic or hydrothermal settings amino acids were converted into their peptides by use of coprecipitated (Ni,Fe)S and CO in conjunction with H2S (or CH3SH) as a catalyst and condensation agent at 100 degreesC and pH 7 to 10 under anaerobic, aqueous conditions. These results demonstrate that amino acids can be activated under geochemically relevant conditions. They support a thermophilic origin of life and an early appearance of peptides in the evolution of a primordial metabolism.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.281.5377.670",
    doi = "10.1126/science.281.5377.670",
    openalex = "W2166068250",
    references = "doi101016s0047248478800529"
}

@misc{crossref1999biogenesis,
    title = "Biogenesis",
    year = "1999",
    booktitle = "Mitochondrien",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471223891.ch4",
    doi = "10.1002/0471223891.ch4",
    pages = "48-140"
}

@article{doi101016s1359029499000126,
    author = "Luisi, Pier Luigi und Walde, Peter und Oberholzer, Thomas",
    title = "Lipidvesikel als mögliche Zwischenstufen im Ursprung des Lebens",
    year = "1999",
    journal = "Current Opinion in Colloid \& Interface Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/s1359-0294(99)00012-6",
    doi = "10.1016/s1359-0294(99)00012-6",
    openalex = "W1985820082",
    references = "doi101016s0047248478800529"
}

@article{doi101023a1012790523136,
    author = "Viedma, Cristóbal",
    title = "Enantiomere-Kristallisation aus DL-Aspartic- und DL-Glutaminsäure: Implikationen für die biomolekulare Chiralität im Ursprung des Lebens",
    year = "2001",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1023/a:1012790523136",
    doi = "10.1023/a:1012790523136",
    openalex = "W229923164",
    references = "doi101007bf01809580, doi101038233136a0, doi101038314438a0, doi1010631881264, doi101093oso97801950447680010001, doi101126science1523720363, doi101126science2504983975, fox1995thermal, openalexw1512177901, openalexw3157327320"
}

@misc{crossref2004biogenesis,
    title = "Biogenesis",
    year = "2004",
    booktitle = "Encyclopädisches Wörterbuch der Genetik, Genomik und Proteomik",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471684228.egp01375",
    doi = "10.1002/0471684228.egp01375"
}

@article{doi101007s0072600401064,
    author = "Zaia, Dimas Augusto Morozin",
    title = "A review of adsorption of amino acids on minerals: Was it important for origin of life?",
    year = "2004",
    journal = "Amino Acids",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00726-004-0106-4",
    doi = "10.1007/s00726-004-0106-4",
    openalex = "W1970454669",
    references = "doi101023a1012790523136"
}

Genau wie die darwinistische Evolution in der Natur zur Entwicklung vieler ausgefeilter Enzyme geführt hat, hat sich die darwinistische Evolution in vitro als ein leistungsfähiger Ansatz erwiesen, um ähnliche Ergebnisse im Labor zu erzielen. Dieser Aufsatz konzentriert sich auf die Entwicklung von Nukleinsäurenzymen, beginnend mit einer Population von RNA- oder DNA-Molekülen mit zufälliger Sequenz. Um die Prinzipien und die Praxis der in vitro-Evolution zu veranschaulichen, werden zwei besonders gut untersuchte Kategorien von katalytischen Nukleinsäuren betrachtet: RNA-Enzyme, die die Vorlage-gesteuerte Ligation von RNA katalysieren, und DNA-Enzyme, die die Spaltung von RNA katalysieren. Die vorangehende Reaktion, die den Angriff einer 2'- oder 3'-Hydroxylgruppe auf das Alpha-Phosphat eines 5'-Triphosphats beinhaltet, ist schwieriger. Sie erfordert ein vergleichsweise größeres katalytisches Motiv, das mehr Nukleotide enthält als innerhalb einer Startpopulation von RNA-Molekülen mit zufälliger Sequenz erschöpfend abgetastet werden können. Die nachfolgende Reaktion beinhaltet die Deprotonierung der 2'-Hydroxylgruppe benachbart zur Spaltungsstelle, was zu gespaltenen Produkten führt, die eine 2',3'-zyklische Phosphatgruppe und eine 5'-Hydroxylgruppe tragen. Die Schwierigkeit dieser Reaktion und damit die Komplexität des entsprechenden DNA-Enzyms hängt davon ab, ob ein katalytischer Cofaktor, wie ein zweiwertiges Metallkation oder ein kleines Molekül, in der Reaktionsmischung vorhanden ist.

@article{doi101146annurevbiochem73011303073717,
    author = "Joyce, Gerald F.",
    title = "Directed Evolution of Nucleic Acid Enzymes",
    year = "2004",
    journal = "Annual Review of Biochemistry",
    abstract = "Genau wie die darwinistische Evolution in der Natur zur Entwicklung vieler ausgefeilter Enzyme geführt hat, hat sich die darwinistische Evolution in vitro als ein leistungsfähiger Ansatz erwiesen, um ähnliche Ergebnisse im Labor zu erzielen. Dieser Aufsatz konzentriert sich auf die Entwicklung von Nukleinsäurenzymen, beginnend mit einer Population von RNA- oder DNA-Molekülen mit zufälliger Sequenz. Um die Prinzipien und die Praxis der in vitro-Evolution zu veranschaulichen, werden zwei besonders gut untersuchte Kategorien von katalytischen Nukleinsäuren betrachtet: RNA-Enzyme, die die Vorlage-gesteuerte Ligation von RNA katalysieren, und DNA-Enzyme, die die Spaltung von RNA katalysieren. Die vorangehende Reaktion, die den Angriff einer 2'- oder 3'-Hydroxylgruppe auf das Alpha-Phosphat eines 5'-Triphosphats beinhaltet, ist schwieriger. Sie erfordert ein vergleichsweise größeres katalytisches Motiv, das mehr Nukleotide enthält als innerhalb einer Startpopulation von RNA-Molekülen mit zufälliger Sequenz erschöpfend abgetastet werden können. Die nachfolgende Reaktion beinhaltet die Deprotonierung der 2'-Hydroxylgruppe benachbart zur Spaltungsstelle, was zu gespaltenen Produkten führt, die eine 2',3'-zyklische Phosphatgruppe und eine 5'-Hydroxylgruppe tragen. Die Schwierigkeit dieser Reaktion und damit die Komplexität des entsprechenden DNA-Enzyms hängt davon ab, ob ein katalytischer Cofaktor, wie ein zweiwertiges Metallkation oder ein kleines Molekül, in der Reaktionsmischung vorhanden ist.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.73.011303.073717",
    doi = "10.1146/annurev.biochem.73.011303.073717",
    openalex = "W2073775872",
    references = "doi101021ja990592p"
}

Die Synthesen und Polymerisationen von α-Aminosäure N-Carboxyanhydriden (NCAs) wurden erstmals 1906 von Hermann Leuchs beschrieben. Seitdem wurden diese cyclischen und hochreaktiven Aminosäurederivate für schrittweise Peptidsynthesen verwendet, hauptsächlich jedoch zur Bildung von Polypeptiden durch Ringöffnungspolymerisationen. Dieser Überblick fasst die Literatur nach 1985 zusammen und berichtet über neue Aspekte der Polymerisationsprozesse, wie die Bildung von cyclischen Polypeptiden oder neuartigen Organometall-Katalysatoren. Polypeptide mit verschiedenen Architekturen, wie Diblock-, Triblock- und Multiblock-Sequenzen sowie sternförmige oder dendritische Strukturen, werden ebenfalls erwähnt. Darüber hinaus werden lyotrope und thermotrope flüssigkristalline Polypeptide diskutiert und die Rolle von Polypeptiden als Arzneimittel oder Arzneimittelträger überprüft. Schließlich wird die hypothetische Rolle von NCAs in der molekularen Evolution auf der präbiotischen Erde erörtert.

@article{doi101002anie200600693,
    author = "Kricheldorf, Hans R.",
    title = "Polypeptide und 100 Jahre Chemie von α‐Aminosäure N ‐Carboxyanhydriden",
    year = "2006",
    journal = "Angewandte Chemie International Edition",
    abstract = "Die Synthesen und Polymerisationen von α-Aminosäure N-Carboxyanhydriden (NCAs) wurden erstmals 1906 von Hermann Leuchs beschrieben. Seitdem wurden diese cyclischen und hochreaktiven Aminosäurederivate für schrittweise Peptidsynthesen verwendet, hauptsächlich jedoch zur Bildung von Polypeptiden durch Ringöffnungspolymerisationen. Dieser Überblick fasst die Literatur nach 1985 zusammen und berichtet über neue Aspekte der Polymerisationsprozesse, wie die Bildung von cyclischen Polypeptiden oder neuartigen Organometall-Katalysatoren. Polypeptide mit verschiedenen Architekturen, wie Diblock-, Triblock- und Multiblock-Sequenzen sowie sternförmige oder dendritische Strukturen, werden ebenfalls erwähnt. Darüber hinaus werden lyotrope und thermotrope flüssigkristalline Polypeptide diskutiert und die Rolle von Polypeptiden als Arzneimittel oder Arzneimittelträger überprüft. Schließlich wird die hypothetische Rolle von NCAs in der molekularen Evolution auf der präbiotischen Erde erörtert.",
    url = "https://doi.org/10.1002/anie.200600693",
    doi = "10.1002/anie.200600693",
    openalex = "W2027401476",
    references = "doi101038381059a0"
}

Versuche, die spontane Chemie zu modellieren, die presumably dem Ursprung des Lebens auf der Erde vorausging, führen häufig zur Entstehung von intractably komplexen Gemischen organischer Verbindungen. Daher ist es schwierig zu verstehen, wie ein evolutionärer Prozess überhaupt beginnen konnte. Im Laufe der Jahre wurden in der Literatur eine Reihe potenzieller Lösungen für dieses bekannte und frustrierende Problem angeboten. Der vorliegende Beitrag rekapituliert und bewertet einige der vielversprechendsten Möglichkeiten.

@article{doi101002cbdv200790056,
    author = "Schwartz, Alan W.",
    title = "Intractable Mixtures and the Origin of Life",
    year = "2007",
    journal = "Chemistry \& Biodiversity",
    abstract = "Versuche, die spontane Chemie zu modellieren, die presumably dem Ursprung des Lebens auf der Erde vorausging, führen häufig zur Entstehung von intractably komplexen Gemischen organischer Verbindungen. Daher ist es schwierig zu verstehen, wie ein evolutionärer Prozess überhaupt beginnen konnte. Im Laufe der Jahre wurden in der Literatur eine Reihe potenzieller Lösungen für dieses bekannte und frustrierende Problem angeboten. Der vorliegende Beitrag rekapituliert und bewertet einige der vielversprechendsten Möglichkeiten.",
    url = "https://doi.org/10.1002/cbdv.200790056",
    doi = "10.1002/cbdv.200790056",
    openalex = "W2078314735",
    references = "doi101126science12933571221a"
}

@article{doi101016jtet200710012,
    author = "Eschenmoser, Albert",
    title = "The search for the chemistry of life's origin",
    year = "2007",
    journal = "Tetrahedron",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.tet.2007.10.012",
    doi = "10.1016/j.tet.2007.10.012",
    openalex = "W2953350983",
    references = "doi101007bf00439699, doi101007pl00006565, doi101016s0040403901994870, doi10108803701298629301, doi101098rstb20061904, lemmon1970chemical, openalexw2983085323"
}

@incollection{crossref2008biogenesis,
    title = "Biogenesis",
    year = "2008",
    booktitle = "Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics and Informatics",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6754-9\_1782",
    doi = "10.1007/978-1-4020-6754-9\_1782",
    pages = "212-212"
}

@article{doi101007s1108400891505,
    author = "Zaia, Dimas Augusto Morozin und Zaia, Cássia Thaïs Bussamra Vieira und de Santana, Henrique",
    title = "Welche Aminosäuren sollten in präbiotischen Chemie-Studien verwendet werden?",
    year = "2008",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11084-008-9150-5",
    doi = "10.1007/s11084-008-9150-5",
    openalex = "W1993490997",
    references = "doi101023a1006668322298, doi101038199219a0, doi102138am20062289"
}

Die unaufhaltsame Evolution der Festphasen-Einkomponenten-Chiralität wird erstmals für eine proteinogene Aminosäure nachgewiesen. Eine Enantioanreicherung wird sowohl unter Abrieb-verstärkten Bedingungen als auch ohne Hilfe des Teilchenmahlens beobachtet. Unterschiede in der Form der Umwandlungsprofile für den Prozess unter den beiden Bedingungen liefern Hinweise auf den Mechanismus der Transformation.

@article{doi101021ja8074506,
    author = "Viedma, Cristóbal und Ortíz, José E. und de Torres, Trinidad und Izumi, Toshiko und Blackmond, Donna G.",
    title = "Evolution of Solid Phase Homochirality for a Proteinogenic Amino Acid",
    year = "2008",
    journal = "Journal of the American Chemical Society",
    abstract = "Die unaufhaltsame Evolution der Festphasen-Einkomponenten-Chiralität wird erstmals für eine proteinogene Aminosäure nachgewiesen. Eine Enantioanreicherung wird sowohl unter Abrieb-verstärkten Bedingungen als auch ohne Hilfe des Teilchenmahlens beobachtet. Unterschiede in der Form der Umwandlungsprofile für den Prozess unter den beiden Bedingungen liefern Hinweise auf den Mechanismus der Transformation.",
    url = "https://doi.org/10.1021/ja8074506",
    doi = "10.1021/ja8074506",
    openalex = "W2025110978",
    references = "doi101007bf01809580, doi1010160006300253900821, doi101021ja7106349, doi101038378767a0, doi101038nature04780, doi101073pnas0308363101, doi101103physrevlett94065504, doi101126science1523720363, doi101126science2504983975, doi101146annurevaa09090171000245, fox1995thermal"
}

@article{doi101038nrmicro1991,
    author = "Martin, William und Baross, John A. und Kelley, Deborah S. und Russell, Michael J.",
    title = "Hydrothermal vents and the origin of life",
    year = "2008",
    journal = "Nature Reviews Microbiology",
    url = "https://doi.org/10.1038/nrmicro1991",
    doi = "10.1038/nrmicro1991",
    openalex = "W1993130196",
    references = "doi101007bf01808177, doi101038191144a0, doi101038319618a0, doi10103835036572, doi10103835084000, doi101038nature04617, doi101038nrmicro1931, doi10108010409230490460765, doi101098rstb20061881, doi101098rstb20061904, doi101111j157469762001tb00576x, doi101126science1102556, doi101126science1173046528, doi101126science20343851073, doi101144gsjgs15430377, miller1953a, openalexw3041019241"
}

Von den 20 Aminosäuren, die in Proteinen verwendet werden, wurden 10 in Millers atmosphärischen Entladungsexperimenten gebildet. Die beiden anderen wichtigsten vorgeschlagenen Quellen für die präbiotische Aminosäuresynthese umfassen die Bildung in hydrothermalen Quellen und die Lieferung zur Erde via Meteoriten. Wir kombinieren beobachtungs- und experimentelle Daten zu den Häufigkeiten von Aminosäuren, die durch diese verschiedenen Mechanismen gebildet wurden, und zeigen, dass diese 10 frühen Aminosäuren unabhängig von der Quelle in präbiotischen Kontexten nach abnehmender Häufigkeit sortiert werden können. Diese Reihenfolge kann durch Thermodynamik vorhergesagt werden. Die relativen Häufigkeiten der frühen Aminosäuren spiegeln sich wahrscheinlich in der Zusammensetzung der ersten Proteine wider, zur Zeit, als der genetische Code entstand. Die restlichen Aminosäuren wurden in Proteine eingebaut, nachdem sich Pfade für ihre biochemische Synthese entwickelt hatten. Dies ist konsistent mit Theorien zur Evolution des genetischen Codes durch schrittweise Hinzufügung neuer Aminosäuren. Dies sind Hinweise darauf, dass wichtige Aspekte der frühen Biochemie universell sein können.

@article{doi101089ast20080280,
    author = "Higgs, Paul G. und Pudritz, Ralph E.",
    title = "A Thermodynamic Basis for Prebiotic Amino Acid Synthesis and the Nature of the First Genetic Code",
    year = "2009",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = "Von den 20 Aminosäuren, die in Proteinen verwendet werden, wurden 10 in Millers atmosphärischen Entladungsexperimenten gebildet. Die beiden anderen wichtigsten vorgeschlagenen Quellen für die präbiotische Aminosäuresynthese umfassen die Bildung in hydrothermalen Quellen und die Lieferung zur Erde via Meteoriten. Wir kombinieren beobachtungs- und experimentelle Daten zu den Häufigkeiten von Aminosäuren, die durch diese verschiedenen Mechanismen gebildet wurden, und zeigen, dass diese 10 frühen Aminosäuren unabhängig von der Quelle in präbiotischen Kontexten nach abnehmender Häufigkeit sortiert werden können. Diese Reihenfolge kann durch Thermodynamik vorhergesagt werden. Die relativen Häufigkeiten der frühen Aminosäuren spiegeln sich wahrscheinlich in der Zusammensetzung der ersten Proteine wider, zur Zeit, als der genetische Code entstand. Die restlichen Aminosäuren wurden in Proteine eingebaut, nachdem sich Pfade für ihre biochemische Synthese entwickelt hatten. Dies ist konsistent mit Theorien zur Evolution des genetischen Codes durch schrittweise Hinzufügung neuer Aminosäuren. Dies sind Hinweise darauf, dass wichtige Aspekte der frühen Biochemie universell sein können.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2008.0280",
    doi = "10.1089/ast.2008.0280",
    openalex = "W2071801216",
    references = "doi101007bf01734482, doi1010160016703794902887, doi101038199219a0"
}

Trotz thermodynamischer, bioenergetischer und phylogenetischer Mängel bleibt das 81 Jahre alte Konzept der Ursoße zentral für das mainstream-Denken über den Ursprung des Lebens. Doch Soße ist homogen in Bezug auf pH-Wert und Redoxpotential und hat daher keine Kapazität für die Kopplung von Energie durch Chemiosmose. Thermodynamische Zwänge machen Chemiosmose für den Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel bei allen frei lebenden Chemotrophen strikt notwendig, und vermutlich auch bei den ersten frei lebenden Zellen. Protonengradienten bilden sich natürlich an alkalischen hydrothermalen Quellen und werden als zentral für den Ursprung des Lebens angesehen. Hier betrachten wir, wie die frühesten Zellen möglicherweise eine geochemisch erzeugte protonenmotorische Kraft genutzt und dann gelernt haben, ihre eigene zu erzeugen, ein Übergang, der für ihre Flucht aus den Quellen notwendig war. Die Synthese von ATP durch Chemiosmose heute beinhaltet die Erzeugung eines Ionengradienten durch gerichteten Elektronentransfer von einem Spender zu einem Akzeptor. Wir argumentieren, dass der erste Spender Wasserstoff und der erste Akzeptor CO2 war.

@article{doi101002bies200900131,
    author = "Lane, Nick und Allen, John F. und Martin, William",
    title = "Wie hat LUCA einen Lebensunterhalt verdient? Chemiosmose im Ursprung des Lebens",
    year = "2010",
    journal = "BioEssays",
    abstract = "Trotz thermodynamischer, bioenergetischer und phylogenetischer Mängel bleibt das 81 Jahre alte Konzept der Ursoße zentral für das mainstream-Denken über den Ursprung des Lebens. Doch Soße ist homogen in Bezug auf pH-Wert und Redoxpotential und hat daher keine Kapazität für die Kopplung von Energie durch Chemiosmose. Thermodynamische Zwänge machen Chemiosmose für den Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel bei allen frei lebenden Chemotrophen strikt notwendig, und vermutlich auch bei den ersten frei lebenden Zellen. Protonengradienten bilden sich natürlich an alkalischen hydrothermalen Quellen und werden als zentral für den Ursprung des Lebens angesehen. Hier betrachten wir, wie die frühesten Zellen möglicherweise eine geochemisch erzeugte protonenmotorische Kraft genutzt und dann gelernt haben, ihre eigene zu erzeugen, ein Übergang, der für ihre Flucht aus den Quellen notwendig war. Die Synthese von ATP durch Chemiosmose heute beinhaltet die Erzeugung eines Ionengradienten durch gerichteten Elektronentransfer von einem Spender zu einem Akzeptor. Wir argumentieren, dass der erste Spender Wasserstoff und der erste Akzeptor CO2 war.",
    url = "https://doi.org/10.1002/bies.200900131",
    doi = "10.1002/bies.200900131",
    openalex = "W2158033739",
    references = "doi101007bf01140180, doi101016jbbapap200808012, doi101038191144a0, doi10103835084000, doi101038nature04546, doi101038nature08013, doi101038nrmicro1931, doi101074jbcr000005200, doi101098rstb20021183, doi101098rstb20061904, doi101126science1173046528, doi101128mr5244524841988"
}

Für das Entstehen des Lebens aus CO₂, Gestein und Wasser auf der frühen Erde war eine nachhaltige Quelle chemisch umwandelbarer Energie unerlässlich. Der Serpentinisierungsprozess stellt sich als immer wahrscheinlichere Quelle dieser Energie dar. Die Serpentinisierung der ultramafischen Kruste hätte kontinuierlich Wasserstoff, Methan, geringe Mengen Formiat und Ammoniak sowie Calcium und Spuren von Acetat, Molybdän und Wolfram an alkalische hydrothermale Quellen außerhalb des Riffs geliefert, die mit dem metallreichen karbonischen Hadean-Ozean in Kontakt standen. Siliziumdioxid und Bisulfid wurden ebenfalls an diese Quellen geliefert, wo Cherte und Sulfide von den alkalischen Lösungen durchschnitten wurden. Die so erzeugten Protonen- und Redoxgradienten stellen eine reiche Quelle natürlich erzeugter chemiosmotischer Energie dar, die aus Geochemie stammt, die lediglich von den frühesten biochemischen Systemen genutzt, nicht aber induziert werden musste. Hydrothermale Hügel, die an ähnlichen Standorten in heutigen Ozeanen akkumulieren, bieten konzeptionelle und experimentelle Modelle für die Chemie, die für das Entstehen des Lebens relevant ist, obwohl die Allgegenwart mikrobieller Gemeinschaften an solchen Standorten sowie unsere sauerstoffhaltige Atmosphäre eine exakte Analogie ausschließen.

@article{doi101111j14724669201000249x,
    author = "Russell, Michael J. und Hall, A. J. und Martin, William",
    title = "Serpentinization als Energiequelle am Ursprung des Lebens",
    year = "2010",
    journal = "Geobiology",
    abstract = "Für das Entstehen des Lebens aus CO₂, Gestein und Wasser auf der frühen Erde war eine nachhaltige Quelle chemisch umwandelbarer Energie unerlässlich. Der Serpentinisierungsprozess stellt sich als immer wahrscheinlichere Quelle dieser Energie dar. Die Serpentinisierung der ultramafischen Kruste hätte kontinuierlich Wasserstoff, Methan, geringe Mengen Formiat und Ammoniak sowie Calcium und Spuren von Acetat, Molybdän und Wolfram an alkalische hydrothermale Quellen außerhalb des Riffs geliefert, die mit dem metallreichen karbonischen Hadean-Ozean in Kontakt standen. Siliziumdioxid und Bisulfid wurden ebenfalls an diese Quellen geliefert, wo Cherte und Sulfide von den alkalischen Lösungen durchschnitten wurden. Die so erzeugten Protonen- und Redoxgradienten stellen eine reiche Quelle natürlich erzeugter chemiosmotischer Energie dar, die aus Geochemie stammt, die lediglich von den frühesten biochemischen Systemen genutzt, nicht aber induziert werden musste. Hydrothermale Hügel, die an ähnlichen Standorten in heutigen Ozeanen akkumulieren, bieten konzeptionelle und experimentelle Modelle für die Chemie, die für das Entstehen des Lebens relevant ist, obwohl die Allgegenwart mikrobieller Gemeinschaften an solchen Standorten sowie unsere sauerstoffhaltige Atmosphäre eine exakte Analogie ausschließen.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x",
    doi = "10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x",
    openalex = "W2169672447",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007bf01808177, doi101038nrmicro1991, doi101098rstb20061881, doi101098rstb20061904"
}

Neue synthetische Ansätze zum Verständnis des Ursprungs des Lebens haben Einblicke in plausible Wege für die Entstehung der ersten Zellen geliefert. Hier werden aktuelle Experimente mit Implikationen für den Ursprung des Lebens besprochen, wobei die Fähigkeit unerwarteter physikalischer Prozesse hervorgehoben wird, die Selbstorganisation und Selbstreplikation der ersten biologischen Systeme zu erleichtern. Diese Laborbemühungen haben neue physikalische Mechanismen für die Entstehung der Homochiralität, die Konzentration und Reinigung präbiotischer Bausteine sowie die Fähigkeit der ersten Zellen, sich zu organisieren, zu wachsen, sich zu teilen und eine größere Komplexität zu erlangen, aufgedeckt. In Abwesenheit evolvierter biochemischer Fähigkeiten spielten solche physikalischen Prozesse wahrscheinlich eine wesentliche Rolle in der frühen Biologie.

@article{doi101146annurevbiophys050708133753,
    author = "Budin, Itay und Szostak, Jack W.",
    title = "Expanding Roles for Diverse Physical Phenomena During the Origin of Life",
    year = "2010",
    journal = "Annual Review of Biophysics",
    abstract = "Neue synthetische Ansätze zum Verständnis des Ursprungs des Lebens haben Einblicke in plausible Wege für die Entstehung der ersten Zellen geliefert. Hier werden aktuelle Experimente mit Implikationen für den Ursprung des Lebens besprochen, wobei die Fähigkeit unerwarteter physikalischer Prozesse hervorgehoben wird, die Selbstorganisation und Selbstreplikation der ersten biologischen Systeme zu erleichtern. Diese Laborbemühungen haben neue physikalische Mechanismen für die Entstehung der Homochiralität, die Konzentration und Reinigung präbiotischer Bausteine sowie die Fähigkeit der ersten Zellen, sich zu organisieren, zu wachsen, sich zu teilen und eine größere Komplexität zu erlangen, aufgedeckt. In Abwesenheit evolvierter biochemischer Fähigkeiten spielten solche physikalischen Prozesse wahrscheinlich eine wesentliche Rolle in der frühen Biologie.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.050708.133753",
    doi = "10.1146/annurev.biophys.050708.133753",
    openalex = "W2105284342",
    references = "doi101021ja8074506"
}

Die Fixierung von anorganischem Kohlenstoff in organisches Material (Autotrophie) ist eine Voraussetzung für das Leben und setzt den Ausgangspunkt der biologischen Evolution. In der gegenwärtigen Biosphäre ist der reduktive Pentosephosphat-(Calvin-Benson)-Zyklus der vorherrschende Mechanismus, durch den viele Prokaryoten und alle Pflanzen CO(2) in Biomasse umwandeln. Allerdings wird oft übersehen, dass es in Prokaryoten fünf alternative autotrophe Wege gibt. Diese Verzerrung kann zu schwerwiegenden Fehleinschätzungen in Modellen des globalen Kohlenstoffkreislaufs, in Hypothesen zur Evolution des Stoffwechsels und in der Interpretation geologischer Aufzeichnungen führen. Hier überprüfe ich diese alternativen Wege, die sich grundlegend vom Calvin-Benson-Zyklus unterscheiden. Aufschlussreich ist, dass diese fünf alternativen Wege auf Acetyl-Coenzym A, dem Drehkreuz des Stoffwechsels, basieren und einen gluconeogenetischen Weg erfordern, der von Acetyl-Coenzym A und CO(2) ausgeht. Es scheint, dass die Bildung einer aktivierten Essigsäure aus anorganischem Kohlenstoff den ersten Schritt zum Stoffwechsel darstellt. Folglich begannen die Biosynthesen wahrscheinlich mit aktivierter Essigsäure, und die Gluconeogenese ging der Glykolyse voraus.

@article{doi101146annurevmicro090110102801,
    author = "Fuchs, Georg",
    title = "Alternative Pathways of Carbon Dioxide Fixation: Insights into the Early Evolution of Life?",
    year = "2010",
    journal = "Annual Review of Microbiology",
    abstract = "Die Fixierung von anorganischem Kohlenstoff in organisches Material (Autotrophie) ist eine Voraussetzung für das Leben und setzt den Ausgangspunkt der biologischen Evolution. In der gegenwärtigen Biosphäre ist der reduktive Pentosephosphat-(Calvin-Benson)-Zyklus der vorherrschende Mechanismus, durch den viele Prokaryoten und alle Pflanzen CO(2) in Biomasse umwandeln. Allerdings wird oft übersehen, dass es in Prokaryoten fünf alternative autotrophe Wege gibt. Diese Verzerrung kann zu schwerwiegenden Fehleinschätzungen in Modellen des globalen Kohlenstoffkreislaufs, in Hypothesen zur Evolution des Stoffwechsels und in der Interpretation geologischer Aufzeichnungen führen. Hier überprüfe ich diese alternativen Wege, die sich grundlegend vom Calvin-Benson-Zyklus unterscheiden. Aufschlussreich ist, dass diese fünf alternativen Wege auf Acetyl-Coenzym A, dem Drehkreuz des Stoffwechsels, basieren und einen gluconeogenetischen Weg erfordern, der von Acetyl-Coenzym A und CO(2) ausgeht. Es scheint, dass die Bildung einer aktivierten Essigsäure aus anorganischem Kohlenstoff den ersten Schritt zum Stoffwechsel darstellt. Folglich begannen die Biosynthesen wahrscheinlich mit aktivierter Essigsäure, und die Gluconeogenese ging der Glykolyse voraus.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev-micro-090110-102801",
    doi = "10.1146/annurev-micro-090110-102801",
    openalex = "W2130107304",
    references = "doi101002bies200900131, doi101002cbdv200790052, doi101007bf00032643, doi101038nrmicro1852, doi101038nrmicro1991, doi10108010409230490460765"
}

@article{doi101016jplrev201112002,
    author = "Saladino, Raffaele und Crestini, Claudia und Pino, Samanta und Costanzo, Giovanna und Mauro, Ernesto Di",
    title = "Formamid und der Ursprung des Lebens",
    year = "2011",
    journal = "Physics of Life Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.plrev.2011.12.002",
    doi = "10.1016/j.plrev.2011.12.002",
    openalex = "W2095429191",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007s1108400791132, doi101016jresmic200905004, doi101073pnas591110, openalexw2983085323"
}

Synthetisches Leben: der Ursprung des Lebens auf der frühen Erde und der ex novo-Übergang von unbelebter Materie zu künstlichen lebenden Systemen sind tiefgreifende wissenschaftliche Herausforderungen, die einen Kontext für die Entwicklung neuer Chemien mit unbekannten technologischen Konsequenzen bieten. Dieser Essay versucht, einige der erkenntnistheoretischen Schwierigkeiten, die mit diesen Fragen verbunden sind, in ein integratives Rahmenwerk der Proto-Lebenswissenschaft umzuformen. Chemie steht im Mittelpunkt dieses Unterfangens.

@article{doi101002anie201204968,
    author = "Mann, Stephen",
    title = "The Origins of Life: Old Problems, New Chemistries",
    year = "2012",
    journal = "Angewandte Chemie International Edition",
    abstract = "Synthetic life: the origin of life on the early Earth, and the ex novo transition of non-living matter to artificial living systems are deep scientific challenges that provide a context for the development of new chemistries with unknown technological consequences. This Essay attempts to re-frame some of the epistemological difficulties associated with these questions into an integrative framework of proto-life science. Chemistry is at the heart of this endeavour.",
    url = "https://doi.org/10.1002/anie.201204968",
    doi = "10.1002/anie.201204968",
    openalex = "W2061543242",
    references = "doi101021ar200281t, doi10103835053176, doi101038nature07018, doi101038nature08013, doi101038nchem1110, doi101073pnas0408236101, doi10108010409230490460765, doi101098rstb20021183, doi101101cshperspecta002170, doi101126science1167856, doi101126science1217622, doi101146annurevbiophys37032807125817, doi1011861759220821, doi1011861759220832"
}

Der Prozess der Abgrenzung der Ursprünge der Chemie des Lebens beginnt mit der Betrachtung der Moleküle, die möglicherweise auf der präbiotischen Erde existiert haben, und erstreckt sich bis zur Diskussion potenzieller Mechanismen für die Assemblierung dieser Moleküle zu Informationspolymere, die zur Selbstreplikation und Übertragung genetischer Informationen fähig sind. An einem Punkt entlang dieses Weges tritt die Eigenschaft der Einzelchiralität als Merkmal der in biologischen Molekülen enthaltenen Aminosäuren und Zucker auf. Im 20. Jahrhundert entwickelten Forscher abstrakte mathematische Thesen für den Ursprung der biomolekularen Homochiralität aus einer presumably racemischen Sammlung präbiotischer Moleküle. Bevor das Jahrhundert zu Ende ging, bestätigten experimentelle Befunde eine Reihe grundlegender Merkmale dieser theoretischen Modelle, doch diese Studien umfassten chemische Systeme ohne direkte präbiotische Relevanz. Derzeit untersuchen Forscher präbiotisch plausible Bedingungen, die chemische und physikalische Prozesse koppeln, die zur Einzelchiralität von Zuckern und Aminosäuren führen, mit nachfolgenden chemischen Reaktionen, die die molekulare Komplexität erhöhen. Während diese Studien größtenteils im Kontext der RNA-Welt-Hypothese durchgeführt wurden, bleiben die experimentellen Befunde für ein "Metabolismus zuerst"-Modell für den Ursprung des Lebens relevant. Für viele Chemiker, die sich für die Chembiogenese interessieren, stellte die Synthese aktivierter Pyrimidin-Ribonukleotide unter möglicherweise präbiotischen Bedingungen durch die Gruppe von Sutherland eine Meilenstein-Demonstration dessen dar, was Eschenmoser als "eine intrinsische strukturelle Nähe" zwischen bestimmten elementaren chemischen Strukturen und modernen biologischen Molekülen beschrieben hat. Auch wenn einige synthetische Fragen für eine plausible präbiotische Konstruktion von RNA noch ungelöst sind, hat sich unsere Arbeit auf die Kopplung dieser synthetischen Fortschritte mit Konzepten für die Evolution der biomolekularen Homochiralität konzentriert. Basierend auf unseren eigenen Ergebnissen sowie denen anderer präsentieren wir ein faszinierendes "Huhn oder Ei"-Szenario für das Auftreten der Einzelchiralität von Zuckern und Aminosäuren. Unsere Arbeit integriert sowohl chemische als auch physikalische Phänomene, die eine Verstärkung einer kleinen anfänglichen Ungleichgewichtung entweder von Zuckern durch Aminosäuren oder von Aminosäuren durch Zucker ermöglichen, was darauf hindeutet, dass ein enantioangereichertes chirales Reservoir einer Art von Molekül zu einem ähnlich enantioangereicherten Reservoir der anderen führen könnte.

@article{doi101021ar200316n,
    author = "Hein, Jason E. und Blackmond, Donna G.",
    title = "On the Origin of Single Chirality of Amino Acids and Sugars in Biogenesis",
    year = "2012",
    journal = "Accounts of Chemical Research",
    abstract = {Der Prozess der Abgrenzung der Ursprünge der Chemie des Lebens beginnt mit der Betrachtung der Moleküle, die möglicherweise auf der präbiotischen Erde existiert haben, und erstreckt sich bis zur Diskussion potenzieller Mechanismen für die Assemblierung dieser Moleküle zu Informationspolymere, die zur Selbstreplikation und Übertragung genetischer Informationen fähig sind. An einem Punkt entlang dieses Weges tritt die Eigenschaft der Einzelchiralität als Merkmal der in biologischen Molekülen enthaltenen Aminosäuren und Zucker auf. Im 20. Jahrhundert entwickelten Forscher abstrakte mathematische Thesen für den Ursprung der biomolekularen Homochiralität aus einer presumably racemischen Sammlung präbiotischer Moleküle. Bevor das Jahrhundert zu Ende ging, bestätigten experimentelle Befunde eine Reihe grundlegender Merkmale dieser theoretischen Modelle, doch diese Studien umfassten chemische Systeme ohne direkte präbiotische Relevanz. Derzeit untersuchen Forscher präbiotisch plausible Bedingungen, die chemische und physikalische Prozesse koppeln, die zur Einzelchiralität von Zuckern und Aminosäuren führen, mit nachfolgenden chemischen Reaktionen, die die molekulare Komplexität erhöhen. Während diese Studien größtenteils im Kontext der RNA-Welt-Hypothese durchgeführt wurden, bleiben die experimentellen Befunde für ein "Metabolismus zuerst"-Modell für den Ursprung des Lebens relevant. Für viele Chemiker, die sich für die Chembiogenese interessieren, stellte die Synthese aktivierter Pyrimidin-Ribonukleotide unter möglicherweise präbiotischen Bedingungen durch die Gruppe von Sutherland eine Meilenstein-Demonstration dessen dar, was Eschenmoser als "eine intrinsische strukturelle Nähe" zwischen bestimmten elementaren chemischen Strukturen und modernen biologischen Molekülen beschrieben hat. Auch wenn einige synthetische Fragen für eine plausible präbiotische Konstruktion von RNA noch ungelöst sind, hat sich unsere Arbeit auf die Kopplung dieser synthetischen Fortschritte mit Konzepten für die Evolution der biomolekularen Homochiralität konzentriert. Basierend auf unseren eigenen Ergebnissen sowie denen anderer präsentieren wir ein faszinierendes "Huhn oder Ei"-Szenario für das Auftreten der Einzelchiralität von Zuckern und Aminosäuren. Unsere Arbeit integriert sowohl chemische als auch physikalische Phänomene, die eine Verstärkung einer kleinen anfänglichen Ungleichgewichtung entweder von Zuckern durch Aminosäuren oder von Aminosäuren durch Zucker ermöglichen, was darauf hindeutet, dass ein enantioangereichertes chirales Reservoir einer Art von Molekül zu einem ähnlich enantioangereicherten Reservoir der anderen führen könnte.},
    url = "https://doi.org/10.1021/ar200316n",
    doi = "10.1021/ar200316n",
    openalex = "W2334005130",
    references = "doi101021ja8074506"
}

Die Probleme, die mit der RNA-Welt-Hypothese verbunden sind, sind wohlbekannt. Im Folgenden diskutiere ich einige dieser Schwierigkeiten, einige der alternativen Hypothesen, die vorgeschlagen wurden, und einige der Probleme mit diesen alternativen Modellen. Aus einer biosynthetischen – und möglicherweise auch evolutionären – Perspektive ist DNA eine modifizierte RNA, und somit reduziert sich das Huhn-und-Ei-Dilemma von „was kam zuerst?" auf eine Wahl zwischen RNA und Protein. Dies ist nicht nur eine Frage von Ursache und Wirkung, sondern auch eine von statistischer Wahrscheinlichkeit, da die Chance, dass zwei derart unterschiedliche Arten von Makromolekülen gleichzeitig entstehen, als unwahrscheinlich erscheint. Die RNA-Welt-Hypothese ist ein Beispiel für einen „top down" (oder sollte es „present back" heißen?) Ansatz zur frühen Evolution: Wie können wir moderne biologische Systeme vereinfachen, um einen plausible evolutionären Pfad zu erhalten, der die Kontinuität der Funktion bewahrt? Die Entdeckung, dass RNA katalytische Fähigkeiten besitzt, bietet eine potenzielle Lösung: ein einzelnes Makromolekül könnte ursprünglich sowohl Replikation als auch Katalyse durchgeführt haben. RNA – die das Genom von RNA-Viren bildet und die Peptidsynthese auf dem Ribosom katalysiert – könnte sowohl das Huhn als auch das Ei gewesen sein! Allerdings wurden folgende Einwände gegen die RNA-Welt-Hypothese erhoben: (i) RNA ist ein zu komplexes Molekül, um präbiotisch entstanden zu sein; (ii) RNA ist inhärent instabil; (iii) Katalyse ist eine relativ seltene Eigenschaft lang RNA-Sequenzen; und (iv) das katalytische Repertoire der RNA ist zu begrenzt. Ich werde einige mögliche Antworten auf diese Einwände im Licht der Arbeit unserer und anderer Labore anbieten. Schließlich werde ich eine alternative Theorie zur RNA-Welt-Hypothese, die als „proteins first" bekannt ist, kritisch diskutieren, die besagt, dass Proteine entweder der RNA in der Evolution vorausgingen oder – zumindest – dass Proteine und RNA koevolvierten. Ich werde argumentieren, dass, während eine solche Hypothese theoretisch möglich ist, sie wahrscheinlich nicht beweisbar ist, und dass die RNA-Welt-Hypothese, obwohl weit von perfekt oder vollständig entfernt, die beste ist, die wir derzeit haben, um das Vorherige der zeitgenössischen Biologie zu verstehen.

@article{doi10118617456150723,
    author = "Bernhardt, Harold S.",
    title = "The RNA world hypothesis: the worst theory of the early evolution of life (except for all the others)a",
    year = "2012",
    journal = "Biology Direct",
    abstract = {The problems associated with the RNA world hypothesis are well known. In the following I discuss some of these difficulties, some of the alternative hypotheses that have been proposed, and some of the problems with these alternative models. From a biosynthetic - as well as, arguably, evolutionary - perspective, DNA is a modified RNA, and so the chicken-and-egg dilemma of "which came first?" boils down to a choice between RNA and protein. This is not just a question of cause and effect, but also one of statistical likelihood, as the chance of two such different types of macromolecule arising simultaneously would appear unlikely. The RNA world hypothesis is an example of a 'top down' (or should it be 'present back'?) approach to early evolution: how can we simplify modern biological systems to give a plausible evolutionary pathway that preserves continuity of function? The discovery that RNA possesses catalytic ability provides a potential solution: a single macromolecule could have originally carried out both replication and catalysis. RNA - which constitutes the genome of RNA viruses, and catalyzes peptide synthesis on the ribosome - could have been both the chicken and the egg! However, the following objections have been raised to the RNA world hypothesis: (i) RNA is too complex a molecule to have arisen prebiotically; (ii) RNA is inherently unstable; (iii) catalysis is a relatively rare property of long RNA sequences only; and (iv) the catalytic repertoire of RNA is too limited. I will offer some possible responses to these objections in the light of work by our and other labs. Finally, I will critically discuss an alternative theory to the RNA world hypothesis known as 'proteins first', which holds that proteins either preceded RNA in evolution, or - at the very least - that proteins and RNA coevolved. I will argue that, while theoretically possible, such a hypothesis is probably unprovable, and that the RNA world hypothesis, although far from perfect or complete, is the best we currently have to help understand the backstory to contemporary biology.},
    url = "https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-23",
    doi = "10.1186/1745-6150-7-23",
    openalex = "W2117819109",
    references = "doi1011861745615071, doi1011861759220832"
}

@article{doi101021cr2004844,
    author = "Ruiz‐Mirazo, Kepa und Briones, Carlos und de la Escosura, Andrés",
    title = "Prebiotische Systemchemie: Neue Perspektiven für den Ursprung des Lebens",
    year = "2013",
    journal = "Chemical Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1021/cr2004844",
    doi = "10.1021/cr2004844",
    openalex = "W2033873715",
    references = "doi1010023527607439, doi101002anie201204968, doi101006bbrc19990404, doi10100797836427811004, doi101007s1108400791132, doi1010160003269781902815, doi1010160006291x60901388, doi1010160022283668903926, doi1010160022283668903938, doi1010161074552195900314, doi101016s0022283675800830, doi101016s0022519386800479, doi101016s1389172301803224, doi101021cr020452p, doi101021ja8074506, doi101023a1006746807104, doi101038171737a0, doi101038225535b0, doi101038280445a0, doi101038343033a0, doi101038346818a0, doi101038355125a0, doi101038365566a0, doi101038381059a0, doi101038nature03959, doi101038nature04764, doi101038nature08013, doi101039c2cs35109a, doi101073pnas0912157107, doi101073pnas1106493108, doi101073pnas384351, doi101073pnas581217, doi101073pnas742560, doi101073pnas9784112, doi10108010409230490460765, doi101098rstb19520012, doi101126science1092464, doi101126science1161527, doi101126science2200121, doi101126science2705235467, doi101128mr5244524841988, doi1011861759220832, fox1958thermal"
}

@article{doi101038nrg3841,
    author = "Higgs, Paul G. und Lehman, Niles",
    title = "The RNA World: molekulare Kooperation am Ursprung des Lebens",
    year = "2014",
    journal = "Nature Reviews Genetics",
    url = "https://doi.org/10.1038/nrg3841",
    doi = "10.1038/nrg3841",
    openalex = "W1970977492",
    references = "doi101007bf00420631, doi101016jchembiol201303012, doi101016jplrev201206001, doi101038nature08013, doi101126science1092464, doi101126science1241888, doi101128mmbr6122392611997"
}

@article{doi101016jcub201506016,
    author = "Pressman, Abe und Blanco, Celia und Chen, Irene A.",
    title = "The RNA World as a Model System to Study the Origin of Life",
    year = "2015",
    journal = "Current Biology",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.06.016",
    doi = "10.1016/j.cub.2015.06.016",
    openalex = "W1879750355",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101016jchembiol201303012, doi1011861759220832"
}

In den letzten 70 Jahren haben präbiotische Chemiker sehr erfolgreich die Moleküle des Lebens synthetisiert, von Aminosäuren bis zu Nukleotiden. Dennoch gibt es zwischen einem Großteil dieser Chemie und den Stoffwechselwegen von Zellen, was Substrate, Katalysatoren und synthetische Wege betrifft, kaum Ähnlichkeit. Im Gegensatz dazu bieten alkalische hydrothermale Quellen Bedingungen, die denen ähneln, die von modernen Autotrophen genutzt werden, doch gibt es nur begrenzte experimentelle Belege dafür, dass solche Bedingungen präbiotische Chemie antreiben könnten. Im Hadean, in Abwesenheit von Sauerstoff, wird vorgeschlagen, dass alkalische Quellen als elektrochemische Flussreaktoren gewirkt haben, in denen alkalische Flüssigkeiten, die mit H2 gesättigt waren, mit relativ sauren Ozeanwässern, die reich an CO2 waren, durch ein Labyrinth miteinander verbundener Mikroporen mit dünnen anorganischen Wänden, die katalytische Fe(Ni)S-Mineralien enthielten, gemischt wurden. Der pH-Unterschied über diese dünnen Barrieren erzeugte natürliche Protonengradienten mit einer äquivalenten Stärke und Polarität wie die für die Kohlenstofffixierung in existierenden Bakterien und Archaeen erforderliche Protonenmotorische Kraft. Wie solche Gradienten die Kohlenstoffreduktion oder den Energiefluss vor dem Aufkommen organischer Protocellen mit Genen und Proteinen antreiben konnten, ist unbekannt. Arbeiten der letzten zehn Jahre deuten auf mehrere mögliche Hypothesen hin, die derzeit in Laborversuchen, Feldbeobachtungen und phylogenetischen Rekonstruktionen des ancestralen Stoffwechsels getestet werden. Wir analysieren die verwirrenden Unterschiede im Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel in methanogenen Archaeen und acetogenen Bakterien, um einen möglichen ancestralen Mechanismus der CO2-Reduktion in alkalischen hydrothermalen Quellen vorzuschlagen. Basierend auf diesem Mechanismus zeigen wir, dass die Evolution aktiver Ionenpumpen die tiefe Divergenz von Bakterien und Archaeen antreiben konnte.

@article{doi101089ast20151406,
    author = "Sojo, Víctor und Herschy, Barry und Whicher, Alexandra und Camprubí, Eloi und Lane, Nick",
    title = "The Origin of Life in Alkaline Hydrothermal Vents",
    year = "2016",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = "In den letzten 70 Jahren haben präbiotische Chemiker sehr erfolgreich die Moleküle des Lebens synthetisiert, von Aminosäuren bis zu Nukleotiden. Dennoch gibt es zwischen einem Großteil dieser Chemie und den Stoffwechselwegen von Zellen, was Substrate, Katalysatoren und synthetische Wege betrifft, kaum Ähnlichkeit. Im Gegensatz dazu bieten alkalische hydrothermale Quellen Bedingungen, die denen ähneln, die von modernen Autotrophen genutzt werden, doch gibt es nur begrenzte experimentelle Belege dafür, dass solche Bedingungen präbiotische Chemie antreiben könnten. Im Hadean, in Abwesenheit von Sauerstoff, wird vorgeschlagen, dass alkalische Quellen als elektrochemische Flussreaktoren gewirkt haben, in denen alkalische Flüssigkeiten, die mit H2 gesättigt waren, mit relativ sauren Ozeanwässern, die reich an CO2 waren, durch ein Labyrinth miteinander verbundener Mikroporen mit dünnen anorganischen Wänden, die katalytische Fe(Ni)S-Mineralien enthielten, gemischt wurden. Der pH-Unterschied über diese dünnen Barrieren erzeugte natürliche Protonengradienten mit einer äquivalenten Stärke und Polarität wie die für die Kohlenstofffixierung in existierenden Bakterien und Archaeen erforderliche Protonenmotorische Kraft. Wie solche Gradienten die Kohlenstoffreduktion oder den Energiefluss vor dem Aufkommen organischer Protocellen mit Genen und Proteinen antreiben konnten, ist unbekannt. Arbeiten der letzten zehn Jahre deuten auf mehrere mögliche Hypothesen hin, die derzeit in Laborversuchen, Feldbeobachtungen und phylogenetischen Rekonstruktionen des ancestralen Stoffwechsels getestet werden. Wir analysieren die verwirrenden Unterschiede im Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel in methanogenen Archaeen und acetogenen Bakterien, um einen möglichen ancestralen Mechanismus der CO2-Reduktion in alkalischen hydrothermalen Quellen vorzuschlagen. Basierend auf diesem Mechanismus zeigen wir, dass die Evolution aktiver Ionenpumpen die tiefe Divergenz von Bakterien und Archaeen antreiben konnte.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2015.1406",
    doi = "10.1089/ast.2015.1406",
    openalex = "W2267335000",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007bf01140180"
}

Zusammenfassung Wie und wo entstand das Leben auf der Erde? Bislang wurden verschiedene Umgebungen als plausible Standorte für den Ursprung des Lebens vorgeschlagen. Allerdings haben sich die Diskussionen auf eine begrenzte Phase der chemischen Evolution oder das Entstehen einer spezifischen chemischen Funktion von proto-biologischen Systemen konzentriert. Es bleibt unklar, welche geochemischen Situationen alle Stufen der chemischen Evolution antreiben könnten, von der Kondensation einfacher anorganischer Verbindungen bis zum Entstehen selbsttragender Systeme, die sich in moderne biologische Systeme entwickeln lassen. In dieser Übersicht fassen wir berichtete experimentelle und theoretische Befunde zur präbiotischen Chemie, die für dieses Thema relevant sind, zusammen, einschließlich der Verfügbarkeit biologisch essentieller Elemente (N und P) auf der Hadean-Erde, der abiotischen Synthese der Bausteine des Lebens (Aminosäuren, Peptide, Ribose, Nukleobasen, Fettsäuren, Nukleotide und Oligonukleotide), ihrer Polymerisation zu Bio-Makromolekülen (Peptide und Oligonukleotide) und dem Entstehen biologischer Funktionen der Replikation und Kompartimentalisierung. Aus den Übersichten geht hervor, dass die Vollendung der chemischen Evolution mindestens acht Reaktionsbedingungen erfordert: (1) reduzierter Gasphasenzustand, (2) alkalischer pH-Wert, (3) Gefrierpunkt-Temperatur, (4) Süßwasser, (5) trocken/trocken-nasser Zyklus, (6) Kopplung mit hochenergetischen Reaktionen, (7) Heiz-Kühl-Zyklus im Wasser und (8) außerirdische Zufuhr der Bausteine des Lebens und reaktiver Nährstoffe. Die Notwendigkeit dieser sich gegenseitig ausschließenden Bedingungen zeigt deutlich, dass der Ursprung des Lebens nicht an einem einzigen Ort stattfand; vielmehr erforderte er hochdiverse und dynamische Umgebungen, die miteinander verbunden waren, um den intramolekularen Transport von Reaktionsprodukten und Reaktanten durch Fluidzirkulation zu ermöglichen. Zukünftige experimentelle Forschung, die die Bedingungen des vorgeschlagenen Modells nachahmt, wird voraussichtlich weitere Einschränkungen für die Prozesse und Mechanismen des Ursprungs des Lebens liefern.

@article{doi101016jgsf201707007,
    author = "Kitadai, N. und Maruyama, S.",
    title = "Ursprung der Bausteine des Lebens: Eine Übersicht",
    year = "2017",
    journal = "Geoscience Frontiers",
    abstract = "Zusammenfassung Wie und wo entstand das Leben auf der Erde? Bislang wurden verschiedene Umgebungen als plausible Standorte für den Ursprung des Lebens vorgeschlagen. Allerdings haben sich die Diskussionen auf eine begrenzte Phase der chemischen Evolution oder das Entstehen einer spezifischen chemischen Funktion von proto-biologischen Systemen konzentriert. Es bleibt unklar, welche geochemischen Situationen alle Stufen der chemischen Evolution antreiben könnten, von der Kondensation einfacher anorganischer Verbindungen bis zum Entstehen selbsttragender Systeme, die sich in moderne biologische Systeme entwickeln lassen. In dieser Übersicht fassen wir berichtete experimentelle und theoretische Befunde zur präbiotischen Chemie, die für dieses Thema relevant sind, zusammen, einschließlich der Verfügbarkeit biologisch essentieller Elemente (N und P) auf der Hadean-Erde, der abiotischen Synthese der Bausteine des Lebens (Aminosäuren, Peptide, Ribose, Nukleobasen, Fettsäuren, Nukleotide und Oligonukleotide), ihrer Polymerisation zu Bio-Makromolekülen (Peptide und Oligonukleotide) und dem Entstehen biologischer Funktionen der Replikation und Kompartimentalisierung. Aus den Übersichten geht hervor, dass die Vollendung der chemischen Evolution mindestens acht Reaktionsbedingungen erfordert: (1) reduzierter Gasphasenzustand, (2) alkalischer pH-Wert, (3) Gefrierpunkt-Temperatur, (4) Süßwasser, (5) trocken/trocken-nasser Zyklus, (6) Kopplung mit hochenergetischen Reaktionen, (7) Heiz-Kühl-Zyklus im Wasser und (8) außerirdische Zufuhr der Bausteine des Lebens und reaktiver Nährstoffe. Die Notwendigkeit dieser sich gegenseitig ausschließenden Bedingungen zeigt deutlich, dass der Ursprung des Lebens nicht an einem einzigen Ort stattfand; vielmehr erforderte er hochdiverse und dynamische Umgebungen, die miteinander verbunden waren, um den intramolekularen Transport von Reaktionsprodukten und Reaktanten durch Fluidzirkulation zu ermöglichen. Zukünftige experimentelle Forschung, die die Bedingungen des vorgeschlagenen Modells nachahmt, wird voraussichtlich weitere Einschränkungen für die Prozesse und Mechanismen des Ursprungs des Lebens liefern.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.gsf.2017.07.007",
    doi = "10.1016/J.GSF.2017.07.007",
    is_oa = "true",
    number = "4",
    pages = "1117-1153",
    semanticscholar_citation_count = "349",
    semanticscholar_id = "b0926c65e24d5418043226bdf1055eaf2178a79e",
    volume = "9"
}

Diese Perspektive konzentriert sich auf RNA in biologischen und nichtbiologischen Kompartimenten, die durch Flüssigkeits-Flüssigkeits-Phasentrennung (LLPS) entstehen, mit einem Schwerpunkt auf dem Ursprung des Lebens. In existierenden Zellen bieten intrazelluläre flüssige Kondensate, von denen viele reich an RNAs und intrinsisch ungeordneten Proteinen sind, eine räumliche Regulation von Biomolekül-Interaktionen, die zu veränderter Genexpression führen können. Angesichts der Vielfalt biogener und abiogener Moleküle, die LLPS unterliegen, könnten solche membranlosen Kompartimente auch Schlüsselrollen in präbiotischen Chemien gespielt haben, die für den Ursprung des Lebens relevant sind. Die RNA-Welt-Hypothese besagt, dass RNA während des Ursprungs des Lebens sowohl als genetischer Informationsüberträger als auch als Katalysator gedient haben könnte. Aufgrund ihres polyanionischen Rückgrats kann RNA durch komplexe Koazervation in Gegenwart von Polycationen LLPS durchlaufen. Phasentrennung könnte einen Mechanismus zur Konzentration von Monomeren für die RNA-Synthese und zur selektiven Partitionierung längerer RNAs mit enzymatischen Funktionen bieten und damit die präbiotische Evolution vorantreiben. Wir stellen verschiedene Arten von LLPS vor, die zu einer Kompartimentierung führen könnten, und diskutieren potenzielle Rollen bei der template-vermittelten nicht-enzymatischen Polymerisation von RNA und anderen verwandten Biomolekülen, Funktionen von Ribozymen und Aptameren sowie Vorteile oder Nachteile, die durch Flüssigkeitsentmischung verursacht werden. Wir schließen, dass winzige flüssige Tröpfchen wertvolle Biomoleküle konzentriert und als Bioreaktoren in der RNA-Welt gewirkt haben könnten.

@article{doi101021acsbiochem8b00081,
    author = "Poudyal, Raghav R. und Cakmak, Fatma Pir und Keating, Christine D. und Bevilacqua, Philip C.",
    title = "Physical Principles and Extant Biology Reveal Roles for RNA-Containing Membraneless Compartments in Origins of Life Chemistry",
    year = "2018",
    journal = "Biochemistry",
    abstract = "Diese Perspektive konzentriert sich auf RNA in biologischen und nichtbiologischen Kompartimenten, die durch Flüssigkeits-Flüssigkeits-Phasentrennung (LLPS) entstehen, mit einem Schwerpunkt auf dem Ursprung des Lebens. In existierenden Zellen bieten intrazelluläre flüssige Kondensate, von denen viele reich an RNAs und intrinsisch ungeordneten Proteinen sind, eine räumliche Regulation von Biomolekül-Interaktionen, die zu veränderter Genexpression führen können. Angesichts der Vielfalt biogener und abiogener Moleküle, die LLPS unterliegen, könnten solche membranlosen Kompartimente auch Schlüsselrollen in präbiotischen Chemien gespielt haben, die für den Ursprung des Lebens relevant sind. Die RNA-Welt-Hypothese besagt, dass RNA während des Ursprungs des Lebens sowohl als genetischer Informationsüberträger als auch als Katalysator gedient haben könnte. Aufgrund ihres polyanionischen Rückgrats kann RNA durch komplexe Koazervation in Gegenwart von Polycationen LLPS durchlaufen. Phasentrennung könnte einen Mechanismus zur Konzentration von Monomeren für die RNA-Synthese und zur selektiven Partitionierung längerer RNAs mit enzymatischen Funktionen bieten und damit die präbiotische Evolution vorantreiben. Wir stellen verschiedene Arten von LLPS vor, die zu einer Kompartimentierung führen könnten, und diskutieren potenzielle Rollen bei der template-vermittelten nicht-enzymatischen Polymerisation von RNA und anderen verwandten Biomolekülen, Funktionen von Ribozymen und Aptameren sowie Vorteile oder Nachteile, die durch Flüssigkeitsentmischung verursacht werden. Wir schließen, dass winzige flüssige Tröpfchen wertvolle Biomoleküle konzentriert und als Bioreaktoren in der RNA-Welt gewirkt haben könnten.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.biochem.8b00081",
    doi = "10.1021/acs.biochem.8b00081",
    openalex = "W2791574316",
    references = "doi1011861759220832"
}

Bedeutung Phosphat ist für den Ursprung des Lebens entscheidend, da es in wichtigen Biomolekülen allgegenwärtig ist. Ein Hauptproblem besteht darin, dass präbiotische Synthesen konzentriertes Phosphat verwenden, um Phosphat in Biomoleküle einzubauen, während natürliche Gewässer im Allgemeinen phosphatarm sind, da Phosphat mit Calcium reagiert und unlösliche Apatitminerale bildet. Hier zeigen wir, dass karbonatreiche Seen Phosphat auf >1 molale Konzentrationen anreichern können, indem sie Calcium in Karbonatminerale binden, was die Entfernung von Phosphat durch Apatit-Ausfällung verhindert. Phosphatreiche Seen könnten sich auf der präbiotischen Erde bevorzugt aufgrund von Karbonatverwitterung unter CO2-reichen Atmosphären und dem Fehlen von mikrobiellem Phosphatverbrauch gebildet haben. Dies weist spezifisch auf einen Ursprung des Lebens in karbonatreichen Seen hin und definiert damit wässrige Bedingungen, die präbiotische Chemiker berücksichtigen sollten.

@article{doi101073pnas1916109117,
    author = "Toner, J. D. und Catling, David C.",
    title = "Eine Lösung des Phosphatproblems des Ursprungs des Lebens durch karbonatreiche Seen",
    year = "2019",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Bedeutung Phosphat ist für den Ursprung des Lebens entscheidend, da es in wichtigen Biomolekülen allgegenwärtig ist. Ein Hauptproblem besteht darin, dass präbiotische Synthesen konzentriertes Phosphat verwenden, um Phosphat in Biomoleküle einzubauen, während natürliche Gewässer im Allgemeinen phosphatarm sind, da Phosphat mit Calcium reagiert und unlösliche Apatitminerale bildet. Hier zeigen wir, dass karbonatreiche Seen Phosphat auf >1 molale Konzentrationen anreichern können, indem sie Calcium in Karbonatminerale binden, was die Entfernung von Phosphat durch Apatit-Ausfällung verhindert. Phosphatreiche Seen könnten sich auf der präbiotischen Erde bevorzugt aufgrund von Karbonatverwitterung unter CO2-reichen Atmosphären und dem Fehlen von mikrobiellem Phosphatverbrauch gebildet haben. Dies weist spezifisch auf einen Ursprung des Lebens in karbonatreichen Seen hin und definiert damit wässrige Bedingungen, die präbiotische Chemiker berücksichtigen sollten.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.1916109117",
    doi = "10.1073/pnas.1916109117",
    openalex = "W2996847227",
    references = "doi101002iroh19650500307, doi101038nature08013, doi101038nchem2202, doi101038nchem2878, doi101073pnas1117774109, doi101073pnas1721296115, doi101126science1092464, doi101126science2434996, doi1012019781439833544, doi102138rmg2002486, doi103133pp135, openalexw1509310308"
}

Zwei Prozesse, die für den Ursprung des Lebens erforderlich sind, sind Kondensationsreaktionen, die essentielle Biopolymere durch eine nicht-enzymatische Reaktion produzieren, und die Selbstassemblierung von membranösen Kompartimenten, die die Polymere in Populationen von Protocellen einhüllen. Da das Leben heute nicht nur in gemäßigten Ozeanen und Seen gedeiht, sondern auch unter extremen Bedingungen von Temperatur, Salinität und pH-Wert, besteht die allgemeine Annahme, dass jede Form von flüssigem Wasser ausreichen würde, um den Ursprung des Lebens zu unterstützen, solange es Quellen chemischer Energie und einfacher organischer Verbindungen gibt. Wir argumentieren hier, dass die ersten Lebensformen physikalisch und chemisch zerbrechlich gewesen wären und stark von ionischen Lösungsmitteln und dem pH-Wert beeinflusst worden wären. Aus dieser Aussage ergibt sich eine Hypothese, dass heiße Quellen, die mit vulkanischen Landmassen verbunden sind, eine ionische Zusammensetzung aufweisen, die für die Selbstassemblierung und Polymerisierung günstiger ist als Meerwasser. Hier haben wir die ionischen Lösungsmittel von Meerwasser mit denen von terrestrischen heißen Quellen verglichen. Anschließend beschreiben wir vorläufige experimentelle Ergebnisse, die zeigen, wie die Hypothese in einer präbiotischen Analogum-Umgebung getestet werden kann.

@article{doi101089ast20181979,
    author = "Deamer, David W. und Damer, Bruce und Kompanichenko, Vladimir",
    title = "Hydrothermal Chemistry and the Origin of Cellular Life",
    year = "2019",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = "Zwei Prozesse, die für den Ursprung des Lebens erforderlich sind, sind Kondensationsreaktionen, die essentielle Biopolymere durch eine nicht-enzymatische Reaktion produzieren, und die Selbstassemblierung von membranösen Kompartimenten, die die Polymere in Populationen von Protocellen einhüllen. Da das Leben heute nicht nur in gemäßigten Ozeanen und Seen gedeiht, sondern auch unter extremen Bedingungen von Temperatur, Salinität und pH-Wert, besteht die allgemeine Annahme, dass jede Form von flüssigem Wasser ausreichen würde, um den Ursprung des Lebens zu unterstützen, solange es Quellen chemischer Energie und einfacher organischer Verbindungen gibt. Wir argumentieren hier, dass die ersten Lebensformen physikalisch und chemisch zerbrechlich gewesen wären und stark von ionischen Lösungsmitteln und dem pH-Wert beeinflusst worden wären. Aus dieser Aussage ergibt sich eine Hypothese, dass heiße Quellen, die mit vulkanischen Landmassen verbunden sind, eine ionische Zusammensetzung aufweisen, die für die Selbstassemblierung und Polymerisierung günstiger ist als Meerwasser. Hier haben wir die ionischen Lösungsmittel von Meerwasser mit denen von terrestrischen heißen Quellen verglichen. Anschließend beschreiben wir vorläufige experimentelle Ergebnisse, die zeigen, wie die Hypothese in einer präbiotischen Analogum-Umgebung getestet werden kann.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2018.1979",
    doi = "10.1089/ast.2018.1979",
    openalex = "W2979458459",
    references = "doi101126science12933571221a"
}

Wir stellen eine überprüfbare Hypothese vor, die sich auf den Ursprung des Lebens an Land bezieht, bei dem schwankende vulkanische heiße Quellen eine zentrale Rolle spielen. Die Hypothese basiert auf experimentellen Belegen, dass lipideinkapsulierte Polymere durch Zyklen von Hydratation und Dehydratation synthetisiert werden können, um Protocellen zu bilden. Anknüpfend an Metaphern aus dem Bootstrapping eines einfachen Computersystems zeigen wir, wie Protocellen, die durch nasse, trockene und feuchte Phasen zyklieren, Polymere einer kombinatorischen Selektion unterziehen und strukturelle und katalytische Funktionen aus anfänglich zufälligen Sequenzen extrahieren, einschließlich struktureller Stabilisierung, Porenbildung und primitiver metabolischer Aktivität. Wir schlagen vor, dass Protocellen, die sich in der intermediären feuchten Phase von Nass-Trocken-Zyklen zu einem Hydrogel aggregieren, ein primitives Progenote-System darstellen. Progenote-Populationen können Selektion und Verteilung unterliegen, Nischen in neuen Umgebungen konstruieren und einen Sharing-Netzwerkeffekt ermöglichen, der sie kollektiv zu den ersten mikrobiellen Gemeinschaften entwickeln kann. Labor- und Feldexperimente, die die ersten Schritte des Szenarios testen, werden zusammengefasst. Das Szenario wird dann in einen geologischen Kontext auf der frühen Erde gesetzt, um einen plausiblen Weg vom Ursprung des Lebens in chemisch optimalen Süßwasser-Quellen bis zur Entstehung mikrobieller Gemeinschaften, die toleranter gegenüber extremeren Bedingungen in verdünnten Seen und salzigen Bedingungen in marinen Umgebungen sind, zu skizzieren. Es wird eine Kontinuität für die Biogenese beobachtet, beginnend mit einfachen Protocell-Aggregaten, über die Übergangsform des Progenotes bis hin zu robusten mikrobiellen Matten, die Fossilspuren von Stromatolithen hinterlassen, die im Gesteinsbericht so repräsentativ sind. Eine Roadmap für zukünftige Tests der Hypothese wird vorgestellt. Wir vergleichen das ozeanische Ventil mit landbasierten Pool-Szenarien für den Ursprung des Lebens und untersuchen ihre Implikationen für die nachfolgende Evolution zu mehrzelligem Leben wie Pflanzen. Wir schließen mit der Nutzung der Hypothese, um zu postulieren, wo Leben möglicherweise auch in Habitaten wie dem Mars oder Saturns eisigem Mond Enceladus entstanden sein könnte. „Es mag vernünftig sein, eine zufällig katalysierte Reaktion, vielleicht durch ein Metallion katalysiert, zu postulieren, aber eine Suite davon zu postulieren, ist ein Appell an Magie." - Leslie Orgel.

@article{doi101089ast20192045,
    author = "Damer, Bruce and Deamer, David W.",
    title = "The Hot Spring Hypothesis for an Origin of Life",
    year = "2019",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {Wir stellen eine überprüfbare Hypothese vor, die sich auf den Ursprung des Lebens an Land bezieht, bei dem schwankende vulkanische heiße Quellen eine zentrale Rolle spielen. Die Hypothese basiert auf experimentellen Belegen, dass lipideinkapsulierte Polymere durch Zyklen von Hydratation und Dehydratation synthetisiert werden können, um Protocellen zu bilden. Anknüpfend an Metaphern aus dem Bootstrapping eines einfachen Computersystems zeigen wir, wie Protocellen, die durch nasse, trockene und feuchte Phasen zyklieren, Polymere einer kombinatorischen Selektion unterziehen und strukturelle und katalytische Funktionen aus anfänglich zufälligen Sequenzen extrahieren, einschließlich struktureller Stabilisierung, Porenbildung und primitiver metabolischer Aktivität. Wir schlagen vor, dass Protocellen, die sich in der intermediären feuchten Phase von Nass-Trocken-Zyklen zu einem Hydrogel aggregieren, ein primitives Progenote-System darstellen. Progenote-Populationen können Selektion und Verteilung unterliegen, Nischen in neuen Umgebungen konstruieren und einen Sharing-Netzwerkeffekt ermöglichen, der sie kollektiv zu den ersten mikrobiellen Gemeinschaften entwickeln kann. Labor- und Feldexperimente, die die ersten Schritte des Szenarios testen, werden zusammengefasst. Das Szenario wird dann in einen geologischen Kontext auf der frühen Erde gesetzt, um einen plausiblen Weg vom Ursprung des Lebens in chemisch optimalen Süßwasser-Quellen bis zur Entstehung mikrobieller Gemeinschaften, die toleranter gegenüber extremeren Bedingungen in verdünnten Seen und salzigen Bedingungen in marinen Umgebungen sind, zu skizzieren. Es wird eine Kontinuität für die Biogenese beobachtet, beginnend mit einfachen Protocell-Aggregaten, über die Übergangsform des Progenotes bis hin zu robusten mikrobiellen Matten, die Fossilspuren von Stromatolithen hinterlassen, die im Gesteinsbericht so repräsentativ sind. Eine Roadmap für zukünftige Tests der Hypothese wird vorgestellt. Wir vergleichen das ozeanische Ventil mit landbasierten Pool-Szenarien für den Ursprung des Lebens und untersuchen ihre Implikationen für die nachfolgende Evolution zu mehrzelligem Leben wie Pflanzen. Wir schließen mit der Nutzung der Hypothese, um zu postulieren, wo Leben möglicherweise auch in Habitaten wie dem Mars oder Saturns eisigem Mond Enceladus entstanden sein könnte. „Es mag vernünftig sein, eine zufällig katalysierte Reaktion, vielleicht durch ein Metallion katalysiert, zu postulieren, aber eine Suite davon zu postulieren, ist ein Appell an Magie." - Leslie Orgel.},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2019.2045",
    doi = "10.1089/ast.2019.2045",
    openalex = "W2996553307",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101016jbioeng200703001, doi101023a1006746807104, doi101038nature08013, doi101038s415700160012, doi101073pnas1106493108, doi101073pnas1117774109, doi101098rstb20061881, doi101101cshperspecta034801, doi101126science1241888, doi101126scienceaax2747, fox1958thermal"
}

Prokaryotisches Leben hat den größten Teil der evolutionären Geschichte unseres Planeten dominiert und sich entwickelt, um nahezu alle verfügbaren ökologischen Nischen zu besetzen. Extremophile, insbesondere solche, die unter mehreren Extremen gedeihen, stellen einen Schlüsselbereich der Forschung für mehrere Disziplinen dar, der sich von der Untersuchung von Anpassungen an harte Bedingungen bis zum biogeochemischen Kreislauf von Elementen erstreckt. Die Erforschung von Extremophilen hat auch Implikationen für Studien zum Ursprung des Lebens und die Suche nach Leben auf anderen planetaren und himmlischen Körpern. In diesem Artikel werden wir den aktuellen Wissensstand für den Biosraum, in dem das Leben auf der Erde operiert, überprüfen und ihn in einem planetaren Kontext diskutieren, wobei wir Wissenslücken und Bereiche der Möglichkeit hervorheben.

@article{doi103389fmicb201900780,
    author = "Merino, Nancy und Aronson, Heidi S. und Bojanova, Diana P. und Feyhl‐Buska, Jayme und Wong, Michael L. und Zhang, Shu und Giovannelli, Donato",
    title = "Living at the Extremes: Extremophile und die Grenzen des Lebens in einem planetaren Kontext",
    year = "2019",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = "Prokaryotisches Leben hat den größten Teil der evolutionären Geschichte unseres Planeten dominiert und sich entwickelt, um nahezu alle verfügbaren ökologischen Nischen zu besetzen. Extremophile, insbesondere solche, die unter mehreren Extremen gedeihen, stellen einen Schlüsselbereich der Forschung für mehrere Disziplinen dar, der sich von der Untersuchung von Anpassungen an harte Bedingungen bis zum biogeochemischen Kreislauf von Elementen erstreckt. Die Erforschung von Extremophilen hat auch Implikationen für Studien zum Ursprung des Lebens und die Suche nach Leben auf anderen planetaren und himmlischen Körpern. In diesem Artikel werden wir den aktuellen Wissensstand für den Biosraum, in dem das Leben auf der Erde operiert, überprüfen und ihn in einem planetaren Kontext diskutieren, wobei wir Wissenslücken und Bereiche der Möglichkeit hervorheben.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00780",
    doi = "10.3389/fmicb.2019.00780",
    openalex = "W2936282025",
    references = "colman2018geobiological, doi101002bies200900131, doi10100797894007648801, doi101007s0025300314487, doi1010160009254194001404, doi1010160016703771900196, doi1010160016703795000382, doi101016s016864960300028x, doi1010292006je002784, doi10103835059215, doi101038ismej201058, doi101038nmicrobiol201648, doi101073pnas0400522101, doi101073pnas0611525104, doi101126science1172466, doi101128aem0033509"
}

Präbiotische Chemie zielt darauf ab, zu erklären, wie die Biochemie des Lebens, wie wir es kennen, entstanden ist. Die meisten Bemühungen in diesem Bereich haben sich darauf konzentriert, für das Leben wichtige Verbindungen über mehrstufige synthetische Routen bereitzustellen, die der Biochemie nicht ähneln. Um jedoch Einblicke zu gewinnen, warum der Kernstoffwechsel die Moleküle, Reaktionen, Wege und die gesamte Organisation verwendet, die er verwendet, müssen wir Moleküle nicht nur als synthetische Endziele betrachten. Ebenso wichtig sind die dynamischen Prozesse, die sie aufbauen und abbauen. Diese Perspektive hat viele Forscher zu der Hypothese geführt, dass die erste Stufe des Ursprungs des Lebens mit dem Beginn einer primitiven nichtenzymatischen Version des Stoffwechsels begann, zunächst katalysiert durch natürlich vorkommende Mineralien und Metallionen. Diese Sichtweise auf den Ursprung des Lebens ist als "Stoffwechsel zuerst" bekannt geworden. Kontinuität mit dem modernen Stoffwechsel würde erfordern, dass eine primitive Version des Stoffwechsels Keto-Säuren, Zucker, Aminosäuren und Ribonukleotide aufbaut und abbaut, in etwa derselben Weise wie die Wege, die dies heute tun. Diese Rezension diskutiert Stoffwechselwege, die für den Ursprung des Lebens relevant sind, in einer für Chemiker zugänglichen Weise und fasst Experimente zusammen, die darauf hindeuten, dass mehrere Wege ihre Wurzeln in der präbiotischen Chemie haben könnten. Schließlich werden die wichtigsten verbleibenden Meilensteine für die Protometabolismus-Hypothese hervorgehoben.

@article{doi101021acschemrev0c00191,
    author = "Muchowska, Kamila B. und Varma, Sreejith J. und Moran, Joseph",
    title = "Nonenzymatische Stoffwechselreaktionen und der Ursprung des Lebens",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = {Präbiotische Chemie zielt darauf ab, zu erklären, wie die Biochemie des Lebens, wie wir es kennen, entstanden ist. Die meisten Bemühungen in diesem Bereich haben sich darauf konzentriert, für das Leben wichtige Verbindungen über mehrstufige synthetische Routen bereitzustellen, die der Biochemie nicht ähneln. Um jedoch Einblicke zu gewinnen, warum der Kernstoffwechsel die Moleküle, Reaktionen, Wege und die gesamte Organisation verwendet, die er verwendet, müssen wir Moleküle nicht nur als synthetische Endziele betrachten. Ebenso wichtig sind die dynamischen Prozesse, die sie aufbauen und abbauen. Diese Perspektive hat viele Forscher zu der Hypothese geführt, dass die erste Stufe des Ursprungs des Lebens mit dem Beginn einer primitiven nichtenzymatischen Version des Stoffwechsels begann, zunächst katalysiert durch natürlich vorkommende Mineralien und Metallionen. Diese Sichtweise auf den Ursprung des Lebens ist als "Stoffwechsel zuerst" bekannt geworden. Kontinuität mit dem modernen Stoffwechsel würde erfordern, dass eine primitive Version des Stoffwechsels Keto-Säuren, Zucker, Aminosäuren und Ribonukleotide aufbaut und abbaut, in etwa derselben Weise wie die Wege, die dies heute tun. Diese Rezension diskutiert Stoffwechselwege, die für den Ursprung des Lebens relevant sind, in einer für Chemiker zugänglichen Weise und fasst Experimente zusammen, die darauf hindeuten, dass mehrere Wege ihre Wurzeln in der präbiotischen Chemie haben könnten. Schließlich werden die wichtigsten verbleibenden Meilensteine für die Protometabolismus-Hypothese hervorgehoben.},
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00191",
    doi = "10.1021/acs.chemrev.0c00191",
    openalex = "W3044573208",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101007pl00006565, doi1010160020711x94901198, doi1010160022283668903926, doi101016jgsf201707007, doi101016s0040403901994870, doi101038319618a0, doi101038nature08013, doi101038nature13068, doi101038s415590180644x, doi101038s415700160012, doi101073pnas591110, doi10108010409230490460765, doi101098rsob130156, doi101098rstb20061904, doi101101cshperspecta034801, doi101111brv12140, doi101126science1173046528, doi101126science1186120, doi101126scienceaax2747, doi101146annurevmi30100176002205, doi1011861745615071"
}

Die grundlegenden Rollen, die Peptide und Proteine in der heutigen Biologie spielen, machen es fast unbestreitbar, dass Peptide Schlüsselakteure im Ursprung des Lebens waren. Soweit es angemessen ist, von der bestehenden Biologie auf die präbiotische Welt zurückzuschließen, muss man die kritische Bedeutung anerkennen, die vernetzte molekulare Netzwerke, wahrscheinlich mit Peptiden als Schlüsselkomponenten, im Ursprung des Lebens gespielt haben. In diesem Review fassen wir chemische Prozesse zusammen, die Peptide betreffen, die zur frühen chemischen Evolution beigetragen haben könnten, mit einem Schwerpunkt auf molekularen Wechselwirkungen zwischen Peptiden und anderen Klassen organischer Moleküle. Wir fassen zunächst Mechanismen zusammen, durch die Aminosäuren und ähnliche Bausteine produziert und zu Protopeptiden weiterentwickelt worden sein könnten. Anschließend werden nicht-kovalente Wechselwirkungen von Peptiden mit anderen Peptiden sowie mit Nukleinsäuren, Lipiden, Kohlenhydraten, Metallionen und aromatischen Molekülen im Hinblick auf die möglichen Rollen solcher Wechselwirkungen in der chemischen Evolution von Struktur und Funktion diskutiert. Schließlich beschreiben wir Forschung, die strukturelle Alternativen zu Peptiden und kovalente Addukte zwischen Aminosäuren/Peptiden und anderen Klassen von Molekülen betrifft. Wir schlagen vor, dass zahlreiche zukünftige Durchbrüche in der Ursprung-des-Lebens-Chemie aus Untersuchungen vernetzter chemischer Systeme hervorgehen werden, in denen synergistische Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Klassen von Molekülen entstehen.

@article{doi101021acschemrev9b00664,
    author = "Frenkel‐Pinter, Moran und Samanta, Mousumi und Ashkenasy, Gonen und Leman, Luke J.",
    title = "Prebiotische Peptide: Molekulare Knotenpunkte im Ursprung des Lebens",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = "Die grundlegenden Rollen, die Peptide und Proteine in der heutigen Biologie spielen, machen es fast unbestreitbar, dass Peptide Schlüsselakteure im Ursprung des Lebens waren. Soweit es angemessen ist, von der bestehenden Biologie auf die präbiotische Welt zurückzuschließen, muss man die kritische Bedeutung anerkennen, die vernetzte molekulare Netzwerke, wahrscheinlich mit Peptiden als Schlüsselkomponenten, im Ursprung des Lebens gespielt haben. In diesem Review fassen wir chemische Prozesse zusammen, die Peptide betreffen, die zur frühen chemischen Evolution beigetragen haben könnten, mit einem Schwerpunkt auf molekularen Wechselwirkungen zwischen Peptiden und anderen Klassen organischer Moleküle. Wir fassen zunächst Mechanismen zusammen, durch die Aminosäuren und ähnliche Bausteine produziert und zu Protopeptiden weiterentwickelt worden sein könnten. Anschließend werden nicht-kovalente Wechselwirkungen von Peptiden mit anderen Peptiden sowie mit Nukleinsäuren, Lipiden, Kohlenhydraten, Metallionen und aromatischen Molekülen im Hinblick auf die möglichen Rollen solcher Wechselwirkungen in der chemischen Evolution von Struktur und Funktion diskutiert. Schließlich beschreiben wir Forschung, die strukturelle Alternativen zu Peptiden und kovalente Addukte zwischen Aminosäuren/Peptiden und anderen Klassen von Molekülen betrifft. Wir schlagen vor, dass zahlreiche zukünftige Durchbrüche in der Ursprung-des-Lebens-Chemie aus Untersuchungen vernetzter chemischer Systeme hervorgehen werden, in denen synergistische Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Klassen von Molekülen entstehen.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00664",
    doi = "10.1021/acs.chemrev.9b00664",
    openalex = "W3008483803",
    references = "doi101002anie201208397, doi101007pl00006565, doi101021cr2004844, doi101021ja01499a069, doi101038nchem2878, doi101038s415700160012, doi101073pnas9784112, doi101098rsob130156, doi101101cshperspecta034801, doi101126science1161527, doi1011861759220832, fox1958thermal"
}

@article{doi101016jearscirev2021103910,
    author = "Trolard, Fabienne und Duval, Simon und Nitschke, Wolfgang und Ménèz, Bénédicte und Pisapia, Céline und Nacib, Jihaine Ben und Andréani, M. und Bourrié, Guilhem",
    title = "Mineralogie, Geochemie und Vorkommen von Fougerit in einem modernen hydrothermalen System und seine Implikationen für den Ursprung des Lebens",
    year = "2021",
    journal = "Earth-Science Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103910",
    doi = "10.1016/j.earscirev.2021.103910",
    openalex = "W4200442220",
    references = "doi10100797836620364952, doi101016b9780126564464x50002, doi101016s0010854598002161, doi101016s0016703798002439, doi10103835084000, doi101126science1102556, doi101126science1151194, doi101180claymin19590042102, doi1015159781501508233, doi103390life11080777, openalexw599354073"
}

Die Hypothese, dass präbiotische Moleküle in Polymere umgewandelt wurden, die sich zu proliferierenden molekularen Assemblagen entwickelten und schließlich eine primitive Zelle bildeten, wurde vor etwa 100 Jahren erstmals vorgeschlagen. Soweit unser Wissen reicht, wurde jedoch noch kein Modell eines proliferierenden präbiotischen Systems realisiert, da für die Polymerbildung und die Selbstassemblierung unterschiedliche Bedingungen erforderlich sind. In dieser Studie identifizieren wir Bedingungen, die für die gleichzeitige Peptidbildung und Selbstassemblierung geeignet sind, und zeigen, wie ein proliferierendes, peptidbasiertes Tröpfchen durch die Verwendung synthetisierter Aminosäure-Thioester als präbiotische Monomere erzeugt werden kann. Oligopeptide, die aus den Monomeren gebildet wurden, bildeten spontan Tröpfchen durch Flüssigkeits-Flüssigkeits-Phasentrennung in Wasser. Die Tröpfchen durchliefen einen stetigen Wachstums-Teilungszyklus durch periodische Zugabe von Monomeren durch autokatalytische Selbstvermehrung. Die heterogene Anreicherung von RNA und Lipiden innerhalb der Tröpfchen ermöglichte es der RNA, das Tröpfchen vor Auflösung durch Lipide zu schützen. Diese Ergebnisse liefern experimentelle Konstrukte für die Forschung zum Ursprung des Lebens und eröffnen neue Richtungen in der Entwicklung peptidbasierter Materialien.

@article{doi101038s41467021255306,
    author = "Matsuo, Muneyuki und Kurihara, Kensuke",
    title = "Proliferierende Koazervat-Tröpfchen als das fehlende Glied zwischen Chemie und Biologie im Ursprung des Lebens",
    year = "2021",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "Die Hypothese, dass präbiotische Moleküle in Polymere umgewandelt wurden, die sich zu proliferierenden molekularen Assemblagen entwickelten und schließlich eine primitive Zelle bildeten, wurde vor etwa 100 Jahren erstmals vorgeschlagen. Soweit unser Wissen reicht, wurde jedoch noch kein Modell eines proliferierenden präbiotischen Systems realisiert, da für die Polymerbildung und die Selbstassemblierung unterschiedliche Bedingungen erforderlich sind. In dieser Studie identifizieren wir Bedingungen, die für die gleichzeitige Peptidbildung und Selbstassemblierung geeignet sind, und zeigen, wie ein proliferierendes, peptidbasiertes Tröpfchen durch die Verwendung synthetisierter Aminosäure-Thioester als präbiotische Monomere erzeugt werden kann. Oligopeptide, die aus den Monomeren gebildet wurden, bildeten spontan Tröpfchen durch Flüssigkeits-Flüssigkeits-Phasentrennung in Wasser. Die Tröpfchen durchliefen einen stetigen Wachstums-Teilungszyklus durch periodische Zugabe von Monomeren durch autokatalytische Selbstvermehrung. Die heterogene Anreicherung von RNA und Lipiden innerhalb der Tröpfchen ermöglichte es der RNA, das Tröpfchen vor Auflösung durch Lipide zu schützen. Diese Ergebnisse liefern experimentelle Konstrukte für die Forschung zum Ursprung des Lebens und eröffnen neue Richtungen in der Entwicklung peptidbasierter Materialien.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-021-25530-6",
    doi = "10.1038/s41467-021-25530-6",
    openalex = "W3201258865",
    references = "doi101126science12933571221a"
}

times higher than currently estimated. This suggests that seawater readily met the phosphorus requirements of emergent cellular systems and early microbial life, perhaps fueling primary production during the advent of oxygenic photosynthesis.

@article{doi101038s4146702232815x,
    author = "Brady, Matthew P. and Tostevin, Rosalie and Tosca, Nicholas J.",
    title = "Marine phosphate availability and the chemical origins of life on Earth",
    year = "2022",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "times higher than currently estimated. This suggests that seawater readily met the phosphorus requirements of emergent cellular systems and early microbial life, perhaps fueling primary production during the advent of oxygenic photosynthesis.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-022-32815-x",
    doi = "10.1038/s41467-022-32815-x",
    openalex = "W4294237906",
    references = "doi101073pnas1916109117"
}

@article{doi101038s4155702200999w,
    author = "Pulletikurti, Sunil und Yadav, Mahipal und Springsteen, Greg und Krishnamurthy, Ramanarayanan",
    title = "Prebiotische Synthese von α-Aminosäuren und Orotat aus α-Keto­säuren begünstigt den Übergang zu existierenden Stoffwechselwegen",
    year = "2022",
    journal = "Nature Chemistry",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41557-022-00999-w",
    doi = "10.1038/s41557-022-00999-w",
    openalex = "W4288447280",
    references = "doi101073pnas1916109117"
}

Ein großer Satz von Nukleobasen und Aminosäuren wird in Meteoriten gefunden, was darauf hindeutet, dass mehrere chemische Reservoirs im Sonnensystem vorhanden sind. Die Hypothese der "geochemischen Kontinuität" untersucht, wie protometabolische Pfade aus sogenannten "Bausteinen" in einer enzymfreien präbiotischen Welt entstanden sind und wie sie den Ursprung des Lebens beeinflussten. In der lebenden Zelle ist der zweite Schritt der Synthese von Uridin- und Cytidin-RNA-Monomeren eine Carbamoyl-Übertragung von einem Carbamoyl-Donor zu Asparaginsäure. Hier vergleichen wir zwei enzymfreie Szenarien: wässrige und Mineraloberflächen-Szenarien in einem Temperaturbereich bis zu 250 °C. Beide Prozesse könnten in Teichen unter offener Atmosphäre auf der urtümlichen Erde stattgefunden haben. Die Carbamoylierung von Asparaginsäure mit Cyanat in wässrigen Lösungen bei 25 °C ergibt innerhalb von 16 h hohe N-carbamoylierte Asparaginsäure-Ausbeuten. Es ist wichtig zu betonen, dass, während verschiedene Moleküle nach der Thermodynamik effiziente Carbamoylierungsmittel sein könnten, die Kinetik eine entscheidende Rolle bei der Auswahl präbiotisch möglicher Pfade spielt.

@article{doi101038s41598022212727,
    author = "Ter-Ovanessian, Louis M P und Lambert, Jean-François und Maurel, Marie-Christine",
    title = "Aufbau des Uracil-Gerüsts in primitiven Teichen am Ursprung des Lebens: Carbamoylierung von Asparaginsäure.",
    year = "2022",
    journal = "Scientific reports",
    abstract = {Ein großer Satz von Nukleobasen und Aminosäuren wird in Meteoriten gefunden, was darauf hindeutet, dass mehrere chemische Reservoirs im Sonnensystem vorhanden sind. Die Hypothese der "geochemischen Kontinuität" untersucht, wie protometabolische Pfade aus sogenannten "Bausteinen" in einer enzymfreien präbiotischen Welt entstanden sind und wie sie den Ursprung des Lebens beeinflussten. In der lebenden Zelle ist der zweite Schritt der Synthese von Uridin- und Cytidin-RNA-Monomeren eine Carbamoyl-Übertragung von einem Carbamoyl-Donor zu Asparaginsäure. Hier vergleichen wir zwei enzymfreie Szenarien: wässrige und Mineraloberflächen-Szenarien in einem Temperaturbereich bis zu 250 °C. Beide Prozesse könnten in Teichen unter offener Atmosphäre auf der urtümlichen Erde stattgefunden haben. Die Carbamoylierung von Asparaginsäure mit Cyanat in wässrigen Lösungen bei 25 °C ergibt innerhalb von 16 h hohe N-carbamoylierte Asparaginsäure-Ausbeuten. Es ist wichtig zu betonen, dass, während verschiedene Moleküle nach der Thermodynamik effiziente Carbamoylierungsmittel sein könnten, die Kinetik eine entscheidende Rolle bei der Auswahl präbiotisch möglicher Pfade spielt.},
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9649776/",
    doi = "10.1038/s41598-022-21272-7",
    openalex = "W4309244441",
    pmcid = "PMC9649776",
    pmid = "36357418",
    references = "doi101007pl00006565, doi101021acschemrev0c00191, doi101021cm8001173, doi101021cr3003054, doi101021es3012854, doi101038nchem2878, doi101039b602051h, doi101073pnas1916109117, doi101093nargkr874, doi101371journalpcbi1003098"
}

Neueste Entwicklungen in der Forschung zum Ursprung des Lebens konzentrieren sich darauf, die Narrative einer abiotischen Entstehung von Nukleinsäuren aus organischen Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht zu untermauern, ein Paradigma, das die Rollen von Peptiden typischerweise in den Hintergrund drängt. Dennoch machen die einfache Synthese von Aminosäuren, die einfache Natur ihrer Aktivierung und Kondensation, ihre Fähigkeit, Metalle und Cofaktoren zu erkennen, sowie ihre bemerkenswerte Fähigkeit zur Selbstorganisation Peptide (und ihre Analoga) zu günstigen Kandidaten für eines der frühesten funktionellen Polymere. In diesem Mini-Review untersuchen wir die Implikationen dieser Hypothese. Verschiedene Forschungsrichtungen in der Molekularbiologie, Bioinformatik, Geochemie, Biophysik und Astrobiologie liefern Hinweise auf den Fortschritt und die frühe Evolution von Proteinen und stützen die Idee, dass frühe Peptide viele zentrale präbiotische Rollen erfüllten, bevor sie durch eine Polynukleotid-Vorlage kodierbar waren, in einer hypothetischen 'Peptid-Polynukleotid-Phase'. Beispielsweise könnten frühe Peptide und Mini-Proteine als Katalysatoren, Kompartimente und strukturelle Knotenpunkte gedient haben. Zusammenfassend werfen wir Licht auf die Rolle früher Peptide und kleiner Proteine vor und während der Nukleotiden-Welt, in der sich das aufstrebende Leben das Potenzial der primordialen Proteine vollständig zu eigen gemacht hat und das einen Abdruck auf die idiosynkratischen Eigenschaften bestehender Proteine hinterlassen hat.

@article{doi101098rsif20210641,
    author = "Fried, Stephen D. and Fujishima, Kosuke and Makarov, Mikhail and Cherepashuk, Ivan and Hlouchová, Klára",
    title = "Peptides before and during the nucleotide world: an origins story emphasizing cooperation between proteins and nucleic acids",
    year = "2022",
    journal = "Journal of The Royal Society Interface",
    abstract = "Neueste Entwicklungen in der Forschung zum Ursprung des Lebens konzentrieren sich darauf, die Narrative einer abiotischen Entstehung von Nukleinsäuren aus organischen Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht zu untermauern, ein Paradigma, das die Rollen von Peptiden typischerweise in den Hintergrund drängt. Dennoch machen die einfache Synthese von Aminosäuren, die einfache Natur ihrer Aktivierung und Kondensation, ihre Fähigkeit, Metalle und Cofaktoren zu erkennen, sowie ihre bemerkenswerte Fähigkeit zur Selbstorganisation Peptide (und ihre Analoga) zu günstigen Kandidaten für eines der frühesten funktionellen Polymere. In diesem Mini-Review untersuchen wir die Implikationen dieser Hypothese. Verschiedene Forschungsrichtungen in der Molekularbiologie, Bioinformatik, Geochemie, Biophysik und Astrobiologie liefern Hinweise auf den Fortschritt und die frühe Evolution von Proteinen und stützen die Idee, dass frühe Peptide viele zentrale präbiotische Rollen erfüllten, bevor sie durch eine Polynukleotid-Vorlage kodierbar waren, in einer hypothetischen 'Peptid-Polynukleotid-Phase'. Beispielsweise könnten frühe Peptide und Mini-Proteine als Katalysatoren, Kompartimente und strukturelle Knotenpunkte gedient haben. Zusammenfassend werfen wir Licht auf die Rolle früher Peptide und kleiner Proteine vor und während der Nukleotiden-Welt, in der sich das aufstrebende Leben das Potenzial der primordialen Proteine vollständig zu eigen gemacht hat und das einen Abdruck auf die idiosynkratischen Eigenschaften bestehender Proteine hinterlassen hat.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsif.2021.0641",
    doi = "10.1098/rsif.2021.0641",
    openalex = "W4210888723",
    references = "doi101016jsbi201711007, doi101021acschemrev0c00191"
}

Experimente zum Ursprung des Lebens im chemischen Bereich zielen in der Regel darauf ab, spezifische chemische Endprodukte wie Aminosäuren, Nukleinsäuren oder Zucker herzustellen. Die resultierenden chemischen Systeme entwickeln sich nicht oder passen sich nicht an, da ihnen Prozesse der natürlichen Selektion fehlen. Wir haben Miller-Apparaturen für Experimente zum Ursprung des Lebens modifiziert, um mehrere natürliche, präbiotische physikochemische Selektionsfaktoren einzubeziehen, die einzeln oder gemeinsam getestet werden können: Gefrier-Tau-Zyklen; Trocknen-Nass-Zyklen; Ultraviolett-Licht-Dunkel-Zyklen; und katalytische Oberflächen wie Tone oder Mineralien. Jeder dieser Prozesse ist bereits bekannt, um wichtige chemische Reaktionen im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens anzutreiben, wie beispielsweise die Produktion von Peptiden und die Synthese von Nukleinsäure-Basen, und jeder kann auch verschiedene Reaktanten und Produkte zerstören, was zu einer Selektion innerhalb des chemischen Systems führt. Keine vorherige Apparatur hat es erlaubt, dass all diese Selektionsprozesse zusammenwirken. Die kontinuierliche Synthese und Selektion von Produkten kann über viele Monate hinweg durchgeführt werden, da die Apparaturen nachgasen können. Somit kann zum ersten Mal die langfristige chemische Evolution chemischer Ökosysteme unter verschiedenen Kombinationen der natürlichen Selektion untersucht werden. Wir argumentieren, dass es Zeit ist, mit den langfristigen Auswirkungen solcher präbiotischen Prozesse der natürlichen Selektion zu beginnen, da sie möglicherweise dazu beigetragen haben, dass biologisches Leben entstand, indem sie die kombinatorische chemische Explosion in den Zaum legten, die aus unbegrenzten chemischen Synthesen resultiert.

@article{doi103390life12101508,
    author = "Root‐Bernstein, Robert und Brown, Adam W.",
    title = "Novel Apparatuses for Incorporating Natural Selection Processes into Origins-of-Life Experiments to Produce Adaptively Evolving Chemical Ecosystems",
    year = "2022",
    journal = "Life",
    abstract = "Experimente zum Ursprung des Lebens im chemischen Bereich zielen in der Regel darauf ab, spezifische chemische Endprodukte wie Aminosäuren, Nukleinsäuren oder Zucker herzustellen. Die resultierenden chemischen Systeme entwickeln sich nicht oder passen sich nicht an, da ihnen Prozesse der natürlichen Selektion fehlen. Wir haben Miller-Apparaturen für Experimente zum Ursprung des Lebens modifiziert, um mehrere natürliche, präbiotische physikochemische Selektionsfaktoren einzubeziehen, die einzeln oder gemeinsam getestet werden können: Gefrier-Tau-Zyklen; Trocknen-Nass-Zyklen; Ultraviolett-Licht-Dunkel-Zyklen; und katalytische Oberflächen wie Tone oder Mineralien. Jeder dieser Prozesse ist bereits bekannt, um wichtige chemische Reaktionen im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens anzutreiben, wie beispielsweise die Produktion von Peptiden und die Synthese von Nukleinsäure-Basen, und jeder kann auch verschiedene Reaktanten und Produkte zerstören, was zu einer Selektion innerhalb des chemischen Systems führt. Keine vorherige Apparatur hat es erlaubt, dass all diese Selektionsprozesse zusammenwirken. Die kontinuierliche Synthese und Selektion von Produkten kann über viele Monate hinweg durchgeführt werden, da die Apparaturen nachgasen können. Somit kann zum ersten Mal die langfristige chemische Evolution chemischer Ökosysteme unter verschiedenen Kombinationen der natürlichen Selektion untersucht werden. Wir argumentieren, dass es Zeit ist, mit den langfristigen Auswirkungen solcher präbiotischen Prozesse der natürlichen Selektion zu beginnen, da sie möglicherweise dazu beigetragen haben, dass biologisches Leben entstand, indem sie die kombinatorische chemische Explosion in den Zaum legten, die aus unbegrenzten chemischen Synthesen resultiert.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life12101508",
    doi = "10.3390/life12101508",
    openalex = "W4297477492",
    references = "doi103390life11080777"
}

Zusammenfassung. Dies ist ein Kommentar zu Michaelian und Simeonov (2015). Michaelian und Simeonov formulieren die Leitidee in ihrem Artikel: „Die treibende Kraft hinter dem Ursprung und der Evolution des Lebens war der thermodynamische Imperativ, die Entropieproduktion der Biosphäre durch Erhöhung der globalen Dissipationsrate solarer Photonen zu steigern". Ich werde im Folgenden versuchen, einige Informationen bereitzustellen, die möglicherweise helfen, zu klären, ob dies korrekt ist.

@article{doi105194bg1910132022,
    author = "Björn, Lars Olof",
    title = "Kommentar zu „Fundamentale Moleküle des Lebens sind Pigmente, die entstanden und kot-evolviert sind als Antwort auf den thermodynamischen Imperativ, das vorherrschende Sonnenspektrum zu dissipieren" von K. Michaelian und A. Simeonov (2015)",
    year = "2022",
    journal = "Biogeosciences",
    abstract = "Zusammenfassung. Dies ist ein Kommentar zu Michaelian und Simeonov (2015). Michaelian und Simeonov formulieren die Leitidee in ihrem Artikel: „Die treibende Kraft hinter dem Ursprung und der Evolution des Lebens war der thermodynamische Imperativ, die Entropieproduktion der Biosphäre durch Erhöhung der globalen Dissipationsrate solarer Photonen zu steigern". Ich werde im Folgenden versuchen, einige Informationen bereitzustellen, die möglicherweise helfen, zu klären, ob dies korrekt ist.",
    url = "https://doi.org/10.5194/bg-19-1013-2022",
    doi = "10.5194/bg-19-1013-2022",
    openalex = "W4212908473",
    references = "doi103390life11080777"
}

Phosphor (P) ist für moderne biochemische Funktionen entscheidend und kann das Wachstum von Ökosystemen steuern. Er war vermutlich als Reagenz in der präbiotischen Chemie wichtig. Allerdings bestanden die P-Quellen auf der frühen Erde möglicherweise hauptsächlich aus schlecht löslichen Calciumphosphaten, was Phosphat als ein minimal verfügbares Nährstoff oder Reagenz hätte machen können, wenn diese Mineralien die einzige Quelle gewesen wären. Hier überprüfen wir die wässrige P-Verfügbarkeit auf der frühen Erde (>2,5 Mrd. Jahre vor heute), wobei wir sowohl mineralische Quellen als auch geochemische Senken relevant für seine Solvatation sowie Aktivierung durch abiotische und biologische Pfade betrachten. Phosphor auf der frühen Erdoberfläche wäre als Mischung aus Phosphatmineralen, als Spurenelement in Silikatmineralen und in reaktiven, reduzierten Phasen aus akkretiertem Staub, Meteoriten und Asteroiden vorhanden gewesen. Diese P-Quellen wären verwittert und hätten die präbiotische Erde plausibel mit reichlich und potenziell reaktivem P versorgt. Nach dem Ursprung einer Biosphäre entwickelte sich das Leben, um nicht nur reaktive verfügbare P-Quellen, sondern auch unlösliche und unreaktive Quellen zu nutzen. Die Entstehung eines Ökosystems, das von diesem Element abhängig war, schuf zu einem Zeitpunkt eine P-limitierte Biosphäre, wobei evolutionärer Stress die effiziente Extraktion und Wiederverwertung von P aus sowohl abiotischen als auch biotischen Quellen und Senken erzwang. Eine Überprüfung der wässrigen Phosphorverfügbarkeit auf der frühen Erdoberfläche deutet darauf hin, dass eine Reihe von Phosphorquellen die präbiotische Erde versorgte, aber die Phosphorverfügbarkeit abnahm, als sich das Leben entwickelte und den geochemischen Kreislauf veränderte.

@article{doi101038s41561023011676,
    author = "Walton, Craig R. und Ewens, Sophia D. und Coates, John D. und Blake, Ruth E. und Planavsky, Noah J. und Reinhard, Christopher T. und Ju, Pengcheng und Hao, Jihua und Pasek, Matthew A.",
    title = "Phosphorverfügbarkeit auf der frühen Erde und die Auswirkungen des Lebens",
    year = "2023",
    journal = "Nature Geoscience",
    abstract = "Phosphor (P) ist für moderne biochemische Funktionen entscheidend und kann das Wachstum von Ökosystemen steuern. Er war vermutlich als Reagenz in der präbiotischen Chemie wichtig. Allerdings bestanden die P-Quellen auf der frühen Erde möglicherweise hauptsächlich aus schlecht löslichen Calciumphosphaten, was Phosphat als ein minimal verfügbares Nährstoff oder Reagenz hätte machen können, wenn diese Mineralien die einzige Quelle gewesen wären. Hier überprüfen wir die wässrige P-Verfügbarkeit auf der frühen Erde (>2,5 Mrd. Jahre vor heute), wobei wir sowohl mineralische Quellen als auch geochemische Senken relevant für seine Solvatation sowie Aktivierung durch abiotische und biologische Pfade betrachten. Phosphor auf der frühen Erdoberfläche wäre als Mischung aus Phosphatmineralen, als Spurenelement in Silikatmineralen und in reaktiven, reduzierten Phasen aus akkretiertem Staub, Meteoriten und Asteroiden vorhanden gewesen. Diese P-Quellen wären verwittert und hätten die präbiotische Erde plausibel mit reichlich und potenziell reaktivem P versorgt. Nach dem Ursprung einer Biosphäre entwickelte sich das Leben, um nicht nur reaktive verfügbare P-Quellen, sondern auch unlösliche und unreaktive Quellen zu nutzen. Die Entstehung eines Ökosystems, das von diesem Element abhängig war, schuf zu einem Zeitpunkt eine P-limitierte Biosphäre, wobei evolutionärer Stress die effiziente Extraktion und Wiederverwertung von P aus sowohl abiotischen als auch biotischen Quellen und Senken erzwang. Eine Überprüfung der wässrigen Phosphorverfügbarkeit auf der frühen Erdoberfläche deutet darauf hin, dass eine Reihe von Phosphorquellen die präbiotische Erde versorgte, aber die Phosphorverfügbarkeit abnahm, als sich das Leben entwickelte und den geochemischen Kreislauf veränderte.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41561-023-01167-6",
    doi = "10.1038/s41561-023-01167-6",
    openalex = "W4366086019",
    references = "doi101038s4158601914364, doi101073pnas1916109117"
}

@article{doi101038s42254022005503,
    author = "Ianeselli, Alan und Salditt, Annalena und Mast, Christof B. und Ercolano, Barbara und Kufner, Corinna L. und Scheu, Bettina und Braun, Dieter",
    title = "Physical non-equilibria for prebiotic nucleic acid chemistry",
    year = "2023",
    journal = "Nature Reviews Physics",
    url = "https://doi.org/10.1038/s42254-022-00550-3",
    doi = "10.1038/s42254-022-00550-3",
    openalex = "W4317234139",
    references = "doi103390life11080777"
}

Serpentinization in hydrothermalen Quellen ist für einige autotrophe Theorien zum Ursprung des Lebens zentral, da sie Kompartimente, Reduktionsmittel, Katalysatoren und Gradienten erzeugt. Während des Serpentinization-Prozesses zirkuliert Wasser durch hydrothermale Systeme in der Kruste, wo es Fe (II) in ultramafischen Mineralien oxidiert, um Fe (III)-Mineralien und H 2 zu erzeugen. Molekulares Wasserstoff kann seinerseits als frei diffundierbare Quelle von Elektronen für die Reduktion von CO 2 zu organischen Verbindungen dienen, sofern geeignete Katalysatoren vorhanden sind. Unter Verwendung von Katalysatoren, die während der Serpentinization in hydrothermalen Quellen natürlich synthetisiert werden, reduziert H 2 CO 2 zu Formiat, Acetat, Pyruvat und Methan. Diese Verbindungen stellen das Rückgrat des mikrobiellen Kohlenstoff- und Energiestoffwechsels in Acetogenen und Methanogenen dar, strikt anaeroben chemolithoautotrophen Organismen, die den Acetyl-CoA-Weg der CO 2-Fixierung nutzen und heute in serpentinisierenden Umgebungen leben. Serpentinization erzeugt reduzierte Kohlenstoff-, Stickstoff- und – wie neuere Befunde nahelegen – reduzierte Phosphorverbindungen, die wahrscheinlich förderlich für den Ursprungsprozess waren. Darüber hinaus führt sie zu anorganischen Mikrokompartimenten und Protonengradienten der richtigen Polarität und ausreichenden Stärke, um die chemiosmotische ATP-Synthese durch die Rotor-Stator-ATP-Synthase zu unterstützen. Dies würde helfen zu erklären, warum das Prinzip der chemiosmotischen Energiegewinnung besser konserviert (älter) ist als die Mechanismen zur Erzeugung von Ionengradienten durch Pumpen, die mit exergonischen chemischen Reaktionen gekoppelt sind, was bei Acetogenen und Methanogenen eine H 2-abhängige CO 2-Reduktion beinhaltet. Serpentinisierende Systeme existieren in terrestrischen und tiefen Ozeanumgebungen. Auf der frühen Erde waren sie wahrscheinlich häufiger als heute. Es gibt Hinweise darauf, dass Serpentinization einst auf dem Mars stattfand und wahrscheinlich noch auf Saturns eisigem Mond Enceladus stattfindet, was eine Perspektive auf Serpentinization als Quelle von Reduktionsmitteln, Katalysatoren und chemischem Ungleichgewicht für das Leben auf anderen Welten bietet.

@article{doi103389fmicb20231257597,
    author = "Schwander, Loraine und Brabender, Max und Mrnjavac, Natalia und Wimmer, Jessica L. E. und Preiner, Martina und Martin, William",
    title = "Serpentinization als Quelle von Energie, Elektronen, Organika, Katalysatoren, Nährstoffen und pH-Gradienten für den Ursprung von LUCA und Leben",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = "Serpentinization in hydrothermalen Quellen ist für einige autotrophe Theorien zum Ursprung des Lebens zentral, da sie Kompartimente, Reduktionsmittel, Katalysatoren und Gradienten erzeugt. Während des Serpentinization-Prozesses zirkuliert Wasser durch hydrothermale Systeme in der Kruste, wo es Fe (II) in ultramafischen Mineralien oxidiert, um Fe (III)-Mineralien und H 2 zu erzeugen. Molekulares Wasserstoff kann seinerseits als frei diffundierbare Quelle von Elektronen für die Reduktion von CO 2 zu organischen Verbindungen dienen, sofern geeignete Katalysatoren vorhanden sind. Unter Verwendung von Katalysatoren, die während der Serpentinization in hydrothermalen Quellen natürlich synthetisiert werden, reduziert H 2 CO 2 zu Formiat, Acetat, Pyruvat und Methan. Diese Verbindungen stellen das Rückgrat des mikrobiellen Kohlenstoff- und Energiestoffwechsels in Acetogenen und Methanogenen dar, strikt anaeroben chemolithoautotrophen Organismen, die den Acetyl-CoA-Weg der CO 2-Fixierung nutzen und heute in serpentinisierenden Umgebungen leben. Serpentinization erzeugt reduzierte Kohlenstoff-, Stickstoff- und – wie neuere Befunde nahelegen – reduzierte Phosphorverbindungen, die wahrscheinlich förderlich für den Ursprungsprozess waren. Darüber hinaus führt sie zu anorganischen Mikrokompartimenten und Protonengradienten der richtigen Polarität und ausreichenden Stärke, um die chemiosmotische ATP-Synthese durch die Rotor-Stator-ATP-Synthase zu unterstützen. Dies würde helfen zu erklären, warum das Prinzip der chemiosmotischen Energiegewinnung besser konserviert (älter) ist als die Mechanismen zur Erzeugung von Ionengradienten durch Pumpen, die mit exergonischen chemischen Reaktionen gekoppelt sind, was bei Acetogenen und Methanogenen eine H 2-abhängige CO 2-Reduktion beinhaltet. Serpentinisierende Systeme existieren in terrestrischen und tiefen Ozeanumgebungen. Auf der frühen Erde waren sie wahrscheinlich häufiger als heute. Es gibt Hinweise darauf, dass Serpentinization einst auf dem Mars stattfand und wahrscheinlich noch auf Saturns eisigem Mond Enceladus stattfindet, was eine Perspektive auf Serpentinization als Quelle von Reduktionsmitteln, Katalysatoren und chemischem Ungleichgewicht für das Leben auf anderen Welten bietet.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1257597",
    doi = "10.3389/fmicb.2023.1257597",
    openalex = "W4387305102",
    references = "doi101073pnas1916109117, doi101098rsta20180421, openalexw287848292"
}

@incollection{doi101016b9780443157509001105,
    author = "Prosdocimi, Francisco und de Farías, Sávio Torres",
    title = "Von Mythen zu Molekülen: Eine Geschichte für den Ursprung des Lebens auf der Erde",
    year = "2025",
    booktitle = "Elsevier eBooks",
    url = "https://doi.org/10.1016/b978-0-443-15750-9.00110-5",
    doi = "10.1016/b978-0-443-15750-9.00110-5",
    openalex = "W4410579837",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002"
}

Lebende Organismen weisen einige gemeinsame Strukturen, chemische Reaktionen und molekulare Strukturen auf. Die Organismen bestehen aus Zellen mit Zellteilung, sie besitzen Homochiralität von Protein- und Kohlenhydrat-Einheiten, Stoffwechsel und Genetik, und sie sind sterblich. Die molekularen Strukturen und chemischen Reaktionen, die diesen Merkmalen zugrunde liegen, sind allen gemeinsam, von den einfachsten Bakterien bis zum Menschen. Der Ursprung des Lebens ist evolutionär mit dem Entstehen eines Netzwerks spontaner biochemischer Reaktionen, und die Evolution hat sich über eine sehr lange Zeit erstreckt. Die Evolution enthält jedoch einige „Meilensteine" und Engpässe, die die Evolution auf revolutionäre Weise gelenkt haben, und der Artikel stellt eine Reihenfolge einiger dieser Ereignisse her. Kürzlich veröffentlichte Artikel zeigen, dass Peptide in lebenden Organismen langfristig instabil sind mit Verlust ihrer sekundären homochiralen Konformationen und mit D-Aminosäuren. Basierend auf diesen Beobachtungen und einer umfangreichen wissenschaftlichen Literatur zur Abiogenese argumentieren wir, dass der erste Meilenstein in der präbiotischen Evolution im Entstehen homochiraler Peptide in einer wässrigen Lösung mit einer hohen Konzentration von Aminosäuren und einer niedrigeren Wasseraktivität als im Cytosol in lebenden Organismen liegt. Die homochiralen Peptide im Cytosol sind instabil, und die langfristige Alterung von Peptiden im Cytosol verursacht die Sterblichkeit von lebenden Organismen. Der Stoffwechsel und die Genetik werden in einer Umgebung mit homochiralen Peptiden in der Erdkruste vor ≈ 4 Mrd. Jahren bei einer niedrigeren Wasseraktivität als im Cytosol in lebenden Organismen etabliert. Schließlich werden die Zellen mit Zellteilung in der Hot Springs-Umgebung an der Schnittstelle zwischen der Kruste und dem Hadean-Ozean etabliert.

@article{doi101016jbiosystems2025105479,
    author = "Toxværd, Søren",
    title = "Origin of homochirality in peptides: The first milestone at the origin of life",
    year = "2025",
    journal = "Biosystems",
    abstract = {Living organisms have some common structures, chemical reactions and molecular structures. The organisms consist of cells with cell division, they have homochirality of protein and carbohydrate units, metabolism, and genetics, and they are mortal. The molecular structures and chemical reactions underlying these features are common to all, from the simplest bacteria to human beings. The origin of life is evolutionary with the emergence of a network of spontaneous biochemical reactions, and the evolution has taken place over a very long time. The evolution contains, however, some "landmarks" and bottlenecks, which in a revolutionary manner directed the evolution, and the article establishes an order of some of these events. Recent articles show that peptides in living organisms are long-time unstable with loss of their secondary homochiral conformations and with D-amino acids. Based on these observations and an extensive scientific literature on Abiogenesis, we argue that the first milestone in the prebiotic evolution is at the emergence of homochiral peptides in an aqueous solution with a high concentration of amino acids and a lower water activity than in the cytosol in living organisms. The homochiral peptides in cytosol are unstable, and the long-time aging of peptides in the cytosol causes mortality of living organisms. The metabolism and genetics are established in an environment with homochiral peptides in the Earth's crust for ≈ 4 Gyr ago at a lower water activity than in the cytosol in living organisms. Finally, the cells with cell division are established in the Hot Springs environment at the interface between the crust and the Hadean Ocean.},
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2025.105479",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2025.105479",
    openalex = "W4410496365",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002"
}

, die primäre chemische treibende Kraft des Alterns. Mit all dem haben die Energievorteile des aeroben Stoffwechsels den Aufkommen mehrzelliger Organismen ermöglicht, insbesondere jener mit massiver extrazellulärer Substanz und nicht erneuerbaren Zellpopulationen, einschließlich jener, die das Gehirn umfassen. Ihre Funktionen sind mit einer vollständigen Erneuerung unvereinbar. Dies macht die Rolle von Sauerstoff im Altern nicht darauf beschränkt, die Quelle reaktiver Sauerstoffspezies zu sein. Sauerstoff war unabdingbar für das Aufkommen sowohl von Akkumulatoren chemischer Schäden als auch der Fähigkeit, diese zu erkennen. In gewissem Sinne war es kein Problem für die Natur, das Altern im Laufe der Evolution hin zum Menschen zu entwickeln, für den das Bewusstsein über das Altern ein Problem darstellt. Seine zufriedenstellende Lösung kann nicht chemisch, physikalisch, pharmakologisch oder anderweitig technisch sein. Sie kann nur mental sein.

@article{doi101134s0006297925601674,
    author = "Golubev, Aleksei G.",
    title = "Chemistry of the Joint Origin and Evolution of Life, Death, and Aging",
    year = "2025",
    journal = "Biochemistry (Moscow)",
    abstract = ", die primäre chemische treibende Kraft des Alterns. Mit all dem haben die Energievorteile des aeroben Stoffwechsels den Aufkommen mehrzelliger Organismen ermöglicht, insbesondere jener mit massiver extrazellulärer Substanz und nicht erneuerbaren Zellpopulationen, einschließlich jener, die das Gehirn umfassen. Ihre Funktionen sind mit einer vollständigen Erneuerung unvereinbar. Dies macht die Rolle von Sauerstoff im Altern nicht darauf beschränkt, die Quelle reaktiver Sauerstoffspezies zu sein. Sauerstoff war unabdingbar für das Aufkommen sowohl von Akkumulatoren chemischer Schäden als auch der Fähigkeit, diese zu erkennen. In gewissem Sinne war es kein Problem für die Natur, das Altern im Laufe der Evolution hin zum Menschen zu entwickeln, für den das Bewusstsein über das Altern ein Problem darstellt. Seine zufriedenstellende Lösung kann nicht chemisch, physikalisch, pharmakologisch oder anderweitig technisch sein. Sie kann nur mental sein.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s0006297925601674",
    doi = "10.1134/s0006297925601674",
    openalex = "W4414691491",
    references = "doi1010021873346814906, doi101016jpbiomolbio202407002"
}

Der Ursprung des Lebens bleibt eines der tiefgründigsten und anhaltendsten Rätsel der biologischen Wissenschaften. Trotz erheblicher Fortschritte in der präbiotischen Chemie bestehen grundlegende Unsicherheiten hinsichtlich der genauen Mechanismen, die die Entstehung der ersten zellulären Einheit ermöglichten und, im Anschluss daran, die grundlegenden Äste des Lebensbaums. Nach einer Prüfung der Kernprinzipien, die lebende Systeme definieren, schlagen wir vor, dass das Leben als eine neue Eigenschaft eines präbiotisch zusammengebauten Systems entstand – gebildet durch die Integration verschiedener molekularer Welten, definiert als Sätze strukturell und funktionell verwandter molekularer Entitäten, die über katalytische, autokatalytische und/oder Selbstorganisationsprozesse interagieren. Diese Entstehung etablierte eine dauerhafte System-Prozess-Dualität, bei der die Organisation des Systems und seine dynamischen Prozesse untrennbar wurden. Sobald die Fähigkeit erworben war, sein genetisches Programm zu replizieren und zu mutieren, initiierte dieser urtümliche Organismus den Evolutionsprozess, der letztlich die Diversifizierung des Lebens unter dem Einfluss evolutionärer Kräfte vorantrieb und zur Bildung von Ökosystemen führte. Die Herausforderung, den Ursprung des Lebens und die Entstehung der Biodiversität zu enthüllen, ist nicht nur wissenschaftlich; sie erfordert die Integration empirischer Belege, theoretischer Einsichten und kritischer Reflexion. Diese Arbeit beansprucht keine Gewissheit, sondern schlägt eine Perspektive vor, wie das Leben und die Biodiversität auf der Erde entstanden sein könnten. Letztlich werden Zeit und wissenschaftliche Untersuchung die Gültigkeit dieser Sichtweise bestimmen.

@article{doi103390life15111745,
    author = "Gómez‐Márquez, Jaime",
    title = "The Origin of Life and Cellular Systems: A Continuum from Prebiotic Chemistry to Biodiversity",
    year = "2025",
    journal = "Life",
    abstract = "The origin of life remains one of the most profound and enduring enigmas in the biological sciences. Despite substantial advances in prebiotic chemistry, fundamental uncertainties persist regarding the precise mechanisms that enabled the emergence of the first cellular entity and, subsequently, the foundational branches of the tree of life. After examining the core principles that define living systems, we propose that life emerged as a novel property of a prebiotically assembled system-formed through the integration of distinct molecular worlds, defined as sets of structurally and functionally related molecular entities that interact via catalytic, autocatalytic, and/or self-assembly processes. This emergence established a permanent system-process duality, wherein the system's organization and its dynamic processes became inseparable. Upon acquiring the capacity to replicate and mutate its genetic program, this primordial organism initiated the evolutionary process, ultimately driving the diversification of life under the influence of evolutionary forces and leading to the formation of ecosystems. The challenge of uncovering the origin of life and the emergence of biodiversity is not solely scientific, it requires the integration of empirical evidence, theoretical insight, and critical reflection. This work does not claim certainty but proposes a perspective on how life and biodiversity may have arisen on Earth. Ultimately, time and scientific inquiry will determine the validity of this view.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life15111745",
    doi = "10.3390/life15111745",
    openalex = "W4416192137",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002, doi101017s1473550416000100, doi101038s42004024012646, doi101089ast20210162, doi103390life14050607"
}

Die Virus-First-Theorie stellt ein Modell dar, in dem virale Linien vor Zellen entstanden sind. Dieses Vorschlag zielt darauf ab, der Theorie größere Relevanz zu verleihen, indem er einen plausible evolutionären Rahmen bietet, der sowohl (i) den Ursprung von Viren aus präbiotischer Chemie als auch (ii) wie Viren zur Entstehung von Zellen beitrugen, erklärt. Hier schlagen wir vor, dass Viren als eine eigene Klasse von Ribonukleoprotein-(RNP)-Systemen verstanden werden sollten, von denen einige direkt aus der RNP-Welt evolviert sind. In unserem Modell erzeugten einfache Progenoten kapsidähnliche Partikel durch die Evolution eines einzelnen Gens, das ein sich selbst zusammenbauendes Peptid kodiert. Dies ermöglichte die Bildung von ikosaedrischen Hüllen um RNA-Genome, wie sie heute bei bestimmten viralen Familien beobachtet werden, deren Kapside aus ~60 identischen Untereinheiten bestehen, die von einem einzigen Genprodukt abgeleitet sind. Diese frühen Kapside ermöglichten Mobilität und Schutz und stellen wichtige Zwischenstufen zur biologischen Komplexität dar. Im Laufe der Zeit erwarben einige dieser Populationen zusätzliche Peptide und entwickelten komplexere Architekturen. Schließlich ermöglichte die Einbindung von Lipid-bindenden Domänen in diese kapsidähnlichen Peptide die Bildung von Proteolipid-Membranen, die denen in modernen Zellen ähneln. Dieses Modell bietet einen graduellen und logisch kohärenten evolutionären Pfad von der RNP-Welt zur Entstehung des zellulären Lebens und betont die grundlegende Rolle von Viren in der frühen Evolution.

@article{doi103390microbiolres16070154,
    author = "Prosdocimi, Francisco und de Farías, Sávio Torres",
    title = "Virus-First Theory Revisited: Bridging RNP-World and Cellular Life",
    year = "2025",
    journal = "Microbiology Research",
    abstract = "Die Virus-First-Theorie stellt ein Modell dar, in dem virale Linien vor Zellen entstanden sind. Dieses Vorschlag zielt darauf ab, der Theorie größere Relevanz zu verleihen, indem er einen plausible evolutionären Rahmen bietet, der sowohl (i) den Ursprung von Viren aus präbiotischer Chemie als auch (ii) wie Viren zur Entstehung von Zellen beitrugen, erklärt. Hier schlagen wir vor, dass Viren als eine eigene Klasse von Ribonukleoprotein-(RNP)-Systemen verstanden werden sollten, von denen einige direkt aus der RNP-Welt evolviert sind. In unserem Modell erzeugten einfache Progenoten kapsidähnliche Partikel durch die Evolution eines einzelnen Gens, das ein sich selbst zusammenbauendes Peptid kodiert. Dies ermöglichte die Bildung von ikosaedrischen Hüllen um RNA-Genome, wie sie heute bei bestimmten viralen Familien beobachtet werden, deren Kapside aus \textasciitilde 60 identischen Untereinheiten bestehen, die von einem einzigen Genprodukt abgeleitet sind. Diese frühen Kapside ermöglichten Mobilität und Schutz und stellen wichtige Zwischenstufen zur biologischen Komplexität dar. Im Laufe der Zeit erwarben einige dieser Populationen zusätzliche Peptide und entwickelten komplexere Architekturen. Schließlich ermöglichte die Einbindung von Lipid-bindenden Domänen in diese kapsidähnlichen Peptide die Bildung von Proteolipid-Membranen, die denen in modernen Zellen ähneln. Dieses Modell bietet einen graduellen und logisch kohärenten evolutionären Pfad von der RNP-Welt zur Entstehung des zellulären Lebens und betont die grundlegende Rolle von Viren in der frühen Evolution.",
    url = "https://doi.org/10.3390/microbiolres16070154",
    doi = "10.3390/microbiolres16070154",
    openalex = "W4412095934",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002"
}

Nukleinsäure-Replikation ist ein zentraler Prozess am Ursprung des Lebens. Auf der frühen Erde wird die Replikation durch die Verdünnung molekularer Bausteine und die Schwierigkeit, Tochter- von Elterntsträngen zu trennen, herausgefordert, eine Notwendigkeit für exponentielle Replikation. Während thermische Gradientensysteme gezeigt haben, diese Probleme zu lösen, führen erhöhte Temperaturen zu Degradation. Auch sind solche Systeme im Vergleich zu Umgebungen mit konstanter Temperatur selten. Das hier untersuchte isotherme System modelliert eine abundante geologische Umgebung der präbiotischen Erde, in der Wasser am Kontaktpunkt mit den Gasströmungen kontinuierlich verdampft wird, was zu einer Aufkonzentrierung und kreisförmigen Strömungsmustern an der Gas-Wasser-Grenzfläche durch Impulstransfer führt. Wir zeigen experimentell, dass diese Einstellung eine 30-fache Anreicherung von Nukleinsäuren und ihre periodische Trennung durch eine dreifache Reduktion der Salz- und Produktkonzentration antreibt. Strömungsdynamische Simulationen stimmen mit Beobachtungen aus der Verfolgung fluoreszierender Kügelchen überein. In diesem isothermen System waren wir in der Lage, exponentielle DNA-Replikation mit Taq-Polymerase anzutreiben. Die Ergebnisse liefern ein Modell für ein ubiquitäres Nicht-Gleichgewichtssystem, um frühe darwinistische molekulare Evolution bei konstanter Temperatur zu beherbergen.

@article{doi107554elife100152,
    author = "Schwintek, Philipp und Eren, Emre und Mast, Christof Bernhard und Braun, Dieter",
    title = "Prebiotische Gasflussumgebung ermöglicht isotherme Nukleinsäure-Replikation.",
    year = "2025",
    journal = "eLife",
    abstract = "Nukleinsäure-Replikation ist ein zentraler Prozess am Ursprung des Lebens. Auf der frühen Erde wird die Replikation durch die Verdünnung molekularer Bausteine und die Schwierigkeit, Tochter- von Elterntsträngen zu trennen, herausgefordert, eine Notwendigkeit für exponentielle Replikation. Während thermische Gradientensysteme gezeigt haben, diese Probleme zu lösen, führen erhöhte Temperaturen zu Degradation. Auch sind solche Systeme im Vergleich zu Umgebungen mit konstanter Temperatur selten. Das hier untersuchte isotherme System modelliert eine abundante geologische Umgebung der präbiotischen Erde, in der Wasser am Kontaktpunkt mit den Gasströmungen kontinuierlich verdampft wird, was zu einer Aufkonzentrierung und kreisförmigen Strömungsmustern an der Gas-Wasser-Grenzfläche durch Impulstransfer führt. Wir zeigen experimentell, dass diese Einstellung eine 30-fache Anreicherung von Nukleinsäuren und ihre periodische Trennung durch eine dreifache Reduktion der Salz- und Produktkonzentration antreibt. Strömungsdynamische Simulationen stimmen mit Beobachtungen aus der Verfolgung fluoreszierender Kügelchen überein. In diesem isothermen System waren wir in der Lage, exponentielle DNA-Replikation mit Taq-Polymerase anzutreiben. Die Ergebnisse liefern ein Modell für ein ubiquitäres Nicht-Gleichgewichtssystem, um frühe darwinistische molekulare Evolution bei konstanter Temperatur zu beherbergen.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12240584/",
    doi = "10.7554/eLife.100152",
    openalex = "W4402970773",
    pmcid = "PMC12240584",
    pmid = "40631871",
    references = "doi101002bies200900131, doi101002bip360030207, doi101007s1089501210598, doi1010160016703774901458, doi101021ja990592p, doi101038319618a0, doi101038381059a0, doi101038nature08013, doi101126science2835402674, doi1011861759220832"
}

ZIEL: Untersuchung, ob Berberin (BBR) die mitochondriale Biogenese über die Signalweg-SIRT1/PGC-1α (silent mating type information regulation 2 homolog 1/peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha) fördert, um seine anti-atherosklerotischen Wirkungen zu entfalten. METHODIK: Insgesamt 42 8 Wochen alte AopE-/- Mäuse wurden 12 Wochen lang einer fettreichen Diät gefüttert und anschließend mittels einfacher Randomisierung in 7 Gruppen unterteilt: Modellgruppe, niedrige-, mittlere- und hohe-Dosis-BBR-Gruppen [BBRL 50 mg/(kg·d), BBRM 100 mg/(kg·d) und BBRH 150 mg/(kg·d) jeweils], positive Kontrollgruppe [Atorvastatin, 3 mg/(kg·d)], BBR in Kombination mit einem nukleären respiratorischen Faktor 1 (Nrf1)-Inhibitor-Gruppe (BBRH+EX527, 150 mg/kg BBR+10 mg/kg EX527) und Nrf1-Inhibitor-Gruppe [EX527, 10 mg/(kg·d)]. Sechs C57BL/6J Mäuse, die eine normale Diät erhielten, dienten als Kontrolle. Nach 4 Wochen der intragastralen Verabreichung wurden Proben entnommen, und Serum, Aorta, Herz- und Lebergewebe wurden für nachfolgende Experimente isoliert. Biochemische Kits wurden verwendet, um den Serumlipidgehalt bei Mäusen zu bestimmen. Hämatoxylin-Eosin-, Oil Red O- und Masson-Färbungen wurden eingesetzt, um die Schwere der Läsionen, die Lipidablagerung und die Dicke der fibrösen Kappe zu bewerten. Transmissionselektronenmikroskopie und Immunfluoreszenz wurden verwendet, um die mitochondriale Morphologie und Funktion zu analysieren. Real-time quantitative PCR-Assay und Western Blot wurden genutzt, um die Expressionsniveaus von SIRT1, PGC-1α, Nrf1 und mitochondrialem Transkriptionsfaktor A (TFAM) sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene zu messen, sowie die Quantifizierung der mitochondrialen DNA (mtDNA)-Kopienzahl in Maus-Aorten. ERGEBNISSE: Nach der BBR-Intervention reduzierten die BBRM- und BBRH-Gruppen signifikant die Blutlipidspiegel bei Mäusen (P<0,01), milderten die Ablagerung von Aortenplaques und verbesserten mitochondriale Schäden (P<0,05 oder P<0,01). Zusätzlich erhöhte BBR signifikant die mRNA- und Proteinexpressionen von SIRT1, PGC-1α, Nrf1 und TFAM (P<0,05 oder P<0,01). Die relative Kopienzahl von mtDNA nahm dosisabhängig zu (P<0,01). In der BBRH+EX527-Gruppe wurden Aortenläsionen und mitochondriale Schäden verschlimmert, begleitet von gleichzeitigen Abnahmen der mRNA- und Proteinexpressionsebenen (P<0,05 oder P<0,01). SCHLUSSFOLGERUNG: BBR fördert die mitochondriale Biogenese, erhält die mitochondriale Funktion und hemmt mitochondriale Schäden über den SIRT1/PGC-1α-Signalweg, wodurch die Atherosklerose verbessert wird.

@article{doi101007s1165502640378,
    author = "Wang, Si-Yu und Zheng, Jun-Meng und Han, Xin-Yi und Jin, Bo-Yuan und Hua, Cheng-Jun und Chen, Yu-Shan und Wang, Ting-Ting und Wang, Yun-Hao",
    title = "Berberin verbessert Atherosklerose durch Förderung der mitochondrialen Biogenese über den SIRT1/PGC-1α-Signalweg.",
    year = "2026",
    journal = "Chinese journal of integrative medicine",
    abstract = "ZIEL: Untersuchung, ob Berberin (BBR) die mitochondriale Biogenese über die Signalweg-SIRT1/PGC-1α (silent mating type information regulation 2 homolog 1/peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha) fördert, um seine anti-atherosklerotischen Wirkungen zu entfalten. METHODIK: Insgesamt 42 8 Wochen alte AopE-/- Mäuse wurden 12 Wochen lang einer fettreichen Diät gefüttert und anschließend mittels einfacher Randomisierung in 7 Gruppen unterteilt: Modellgruppe, niedrige-, mittlere- und hohe-Dosis-BBR-Gruppen [BBRL 50 mg/(kg·d), BBRM 100 mg/(kg·d) und BBRH 150 mg/(kg·d) jeweils], positive Kontrollgruppe [Atorvastatin, 3 mg/(kg·d)], BBR in Kombination mit einem nukleären respiratorischen Faktor 1 (Nrf1)-Inhibitor-Gruppe (BBRH+EX527, 150 mg/kg BBR+10 mg/kg EX527) und Nrf1-Inhibitor-Gruppe [EX527, 10 mg/(kg·d)]. Sechs C57BL/6J Mäuse, die eine normale Diät erhielten, dienten als Kontrolle. Nach 4 Wochen der intragastralen Verabreichung wurden Proben entnommen, und Serum, Aorta, Herz- und Lebergewebe wurden für nachfolgende Experimente isoliert. Biochemische Kits wurden verwendet, um den Serumlipidgehalt bei Mäusen zu bestimmen. Hämatoxylin-Eosin-, Oil Red O- und Masson-Färbungen wurden eingesetzt, um die Schwere der Läsionen, die Lipidablagerung und die Dicke der fibrösen Kappe zu bewerten. Transmissionselektronenmikroskopie und Immunfluoreszenz wurden verwendet, um die mitochondriale Morphologie und Funktion zu analysieren. Real-time quantitative PCR-Assay und Western Blot wurden genutzt, um die Expressionsniveaus von SIRT1, PGC-1α, Nrf1 und mitochondrialem Transkriptionsfaktor A (TFAM) sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene zu messen, sowie die Quantifizierung der mitochondrialen DNA (mtDNA)-Kopienzahl in Maus-Aorten. ERGEBNISSE: Nach der BBR-Intervention reduzierten die BBRM- und BBRH-Gruppen signifikant die Blutlipidspiegel bei Mäusen (P<0,01), milderten die Ablagerung von Aortenplaques und verbesserten mitochondriale Schäden (P<0,05 oder P<0,01). Zusätzlich erhöhte BBR signifikant die mRNA- und Proteinexpressionen von SIRT1, PGC-1α, Nrf1 und TFAM (P<0,05 oder P<0,01). Die relative Kopienzahl von mtDNA nahm dosisabhängig zu (P<0,01). In der BBRH+EX527-Gruppe wurden Aortenläsionen und mitochondriale Schäden verschlimmert, begleitet von gleichzeitigen Abnahmen der mRNA- und Proteinexpressionsebenen (P<0,05 oder P<0,01). SCHLUSSFOLGERUNG: BBR fördert die mitochondriale Biogenese, erhält die mitochondriale Funktion und hemmt mitochondriale Schäden über den SIRT1/PGC-1α-Signalweg, wodurch die Atherosklerose verbessert wird.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/10487483/",
    doi = "10.1007/s11655-026-4037-8",
    pmcid = "10487483",
    pmid = "42043671"
}

LncRNAs, definiert als Transkripte länger als 200 Nukleotide mit begrenztem Protein-coding-Potenzial, haben sich als wichtige Regulatoren der Genexpression auf mehreren Ebenen der zellulären Regulation etabliert. Diese Moleküle beeinflussen die Chromatinorganisation, die transkriptionelle Aktivität und post-transkriptionelle Prozesse durch vielfältige Interaktionen mit DNA, RNA und Protein-Komplexen. Obwohl sie zunächst als transkriptionelle Nebenprodukte betrachtet wurden, deuten sich nunmehr anhäufende Belege an, dass LncRNAs an einer breiten Palette physiologischer Prozesse beteiligt sind und in zahlreichen menschlichen Krankheiten, einschließlich Krebs, kardiovaskulären Störungen, neurologischen Erkrankungen und immunkompetenzbedingten Zuständen, eine Rolle spielen. Allerdings variiert die Stärke mechanistischer Belege im Feld erheblich, wobei eine robuste funktionelle Validierung derzeit nur auf eine relativ kleine Anzahl gut charakterisierter LncRNAs beschränkt ist. In vielen Fällen bleiben vorgeschlagene regulatorische Rollen primär durch Expressionskorrelationen oder begrenzte Störungsstudien gestützt, was die Notwendigkeit einer sorgfältigen Bewertung von Reproduzierbarkeit, Kontextabhängigkeit und lokusspezifischen Effekten unterstreicht. Darüber hinaus stellt die Übersetzung von LncRNA-Entdeckungen in therapeutische Strategien mehrere praktische Herausforderungen, einschließlich effizienter gewebe-spezifischer Lieferung, subzellulärer Lokalisierungsbeschränkungen, Isoform-Komplexität und potenzieller Off-Target-Effekte. Diese Übersicht bietet einen Überblick über das aktuelle Wissen zur LncRNA-Klassifizierung, Biogenese und molekularen Mechanismen, bewertet ihre Rolle bei menschlichen Krankheiten und diskutiert aufkommende therapeutische Ansätze im Kontext der translationalen Machbarkeit. Durch die Integration mechanistischer Erkenntnisse mit aktuellen Einschränkungen und ungelösten Fragen heben wir Prioritäten für zukünftige Forschung hervor, die darauf abzielt, LncRNAs für diagnostische und therapeutische Anwendungen in der Präzisionsmedizin zu nutzen.

@article{doi103390cimb48040414,
    author = "Dubey, Arvind Kumar und Kumar, Anil und Nurbekova, Zhadyrassyn und Kumar, Navin",
    title = "Long Non-Coding RNAs in Human Disease: An Overview of Biogenesis, Molecular Mechanism and Therapeutic Opportunities.",
    year = "2026",
    journal = "Current issues in molecular biology",
    abstract = "LncRNAs, definiert als Transkripte länger als 200 Nukleotide mit begrenztem Protein-coding-Potenzial, haben sich als wichtige Regulatoren der Genexpression auf mehreren Ebenen der zellulären Regulation etabliert. Diese Moleküle beeinflussen die Chromatinorganisation, die transkriptionelle Aktivität und post-transkriptionelle Prozesse durch vielfältige Interaktionen mit DNA, RNA und Protein-Komplexen. Obwohl sie zunächst als transkriptionelle Nebenprodukte betrachtet wurden, deuten sich nunmehr anhäufende Belege an, dass LncRNAs an einer breiten Palette physiologischer Prozesse beteiligt sind und in zahlreichen menschlichen Krankheiten, einschließlich Krebs, kardiovaskulären Störungen, neurologischen Erkrankungen und immunkompetenzbedingten Zuständen, eine Rolle spielen. Allerdings variiert die Stärke mechanistischer Belege im Feld erheblich, wobei eine robuste funktionelle Validierung derzeit nur auf eine relativ kleine Anzahl gut charakterisierter LncRNAs beschränkt ist. In vielen Fällen bleiben vorgeschlagene regulatorische Rollen primär durch Expressionskorrelationen oder begrenzte Störungsstudien gestützt, was die Notwendigkeit einer sorgfältigen Bewertung von Reproduzierbarkeit, Kontextabhängigkeit und lokusspezifischen Effekten unterstreicht. Darüber hinaus stellt die Übersetzung von LncRNA-Entdeckungen in therapeutische Strategien mehrere praktische Herausforderungen, einschließlich effizienter gewebe-spezifischer Lieferung, subzellulärer Lokalisierungsbeschränkungen, Isoform-Komplexität und potenzieller Off-Target-Effekte. Diese Übersicht bietet einen Überblick über das aktuelle Wissen zur LncRNA-Klassifizierung, Biogenese und molekularen Mechanismen, bewertet ihre Rolle bei menschlichen Krankheiten und diskutiert aufkommende therapeutische Ansätze im Kontext der translationalen Machbarkeit. Durch die Integration mechanistischer Erkenntnisse mit aktuellen Einschränkungen und ungelösten Fragen heben wir Prioritäten für zukünftige Forschung hervor, die darauf abzielt, LncRNAs für diagnostische und therapeutische Anwendungen in der Präzisionsmedizin zu nutzen.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42042074/",
    doi = "10.3390/cimb48040414",
    pmid = "42042074"
}

Peroxisomen sind ubiquitäre Organellen, die eine wichtige Rolle in verschiedenen physiologischen und biochemischen Prozessen spielen, einschließlich der Fettsäure-β-Oxidation und des Stoffwechsels reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Diese Organellen wurden mit der Pathogenität vieler pflanzlicher Pilzpathogene in Verbindung gebracht. In dieser Studie wurde CaPex8, ein Homolog von Saccharomyces cerevisiae Pex8, in Colletotrichum aenigma identifiziert und charakterisiert. CaPEX8 wurde gefunden, sich in Peroxisomen zu lokalisieren, und seine Deletion beeinträchtigte die Fähigkeit des Mutanten, Fettsäuren als Kohlenstoffquelle zu nutzen. Durch Verwendung eines grünen Fluoreszenzproteins (GFP), das mit dem peroxisomalen Zielsignal PTS1 fusioniert war, wurde gezeigt, dass der Import von peroxisomalen Matrixproteinen in ΔCapex8-Mutanten defekt ist. Zusätzlich zeigten die Mutanten eine erhöhte Konidiation, eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber osmotischem Stress und oxidativem Stress sowie eine beeinträchtigte Zellwandintegrität. Auch die Peroxisomen-Biogenese wurde in Abwesenheit von CaPEX8 gestört. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass CaPex8 für die Aufrechterhaltung der peroxisomalen Struktur und Funktion unerlässlich ist und es das Pilzwachstum, die Entwicklung und die Pathogenität in C. aenigma erheblich beeinflusst.

@article{doi103390jof12040241,
    author = "Lin, Yan-Xi und Cai, Ying-Ying und Yu, Shen-Dan und Wang, Jing und Wang, Xin-He und Hao, Zhong-Na und Zhang, Zhen und Qiu, Hai-Ping und Chai, Rong-Yao und Wang, Yan-Li und Liao, Qian-Sheng und Wang, Jiao-Yu",
    title = "Characterization of CaPEX8 in Peroxisome Biogenesis and Pathogenicity of Colletotrichum aenigma.",
    year = "2026",
    journal = "Journal of fungi (Basel, Switzerland)",
    abstract = "Peroxisomen sind ubiquitäre Organellen, die eine wichtige Rolle in verschiedenen physiologischen und biochemischen Prozessen spielen, einschließlich der Fettsäure-β-Oxidation und des Stoffwechsels reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Diese Organellen wurden mit der Pathogenität vieler pflanzlicher Pilzpathogene in Verbindung gebracht. In dieser Studie wurde CaPex8, ein Homolog von Saccharomyces cerevisiae Pex8, in Colletotrichum aenigma identifiziert und charakterisiert. CaPEX8 wurde gefunden, sich in Peroxisomen zu lokalisieren, und seine Deletion beeinträchtigte die Fähigkeit des Mutanten, Fettsäuren als Kohlenstoffquelle zu nutzen. Durch Verwendung eines grünen Fluoreszenzproteins (GFP), das mit dem peroxisomalen Zielsignal PTS1 fusioniert war, wurde gezeigt, dass der Import von peroxisomalen Matrixproteinen in ΔCapex8-Mutanten defekt ist. Zusätzlich zeigten die Mutanten eine erhöhte Konidiation, eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber osmotischem Stress und oxidativem Stress sowie eine beeinträchtigte Zellwandintegrität. Auch die Peroxisomen-Biogenese wurde in Abwesenheit von CaPEX8 gestört. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass CaPex8 für die Aufrechterhaltung der peroxisomalen Struktur und Funktion unerlässlich ist und es das Pilzwachstum, die Entwicklung und die Pathogenität in C. aenigma erheblich beeinflusst.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42042336/",
    doi = "10.3390/jof12040241",
    pmid = "42042336"
}

Peroxisomen sind ubiquitäre eukaryotische Organellen, die eine entscheidende Rolle in den Infektionsprozessen vieler pflanzlicher pathogener Pilze spielen. Die Peroxisom-Biogenese hängt von Peroxinen ab, die von PEX-Genen kodiert werden. Pex8 ist ein pilzspezifisches Peroxin, das nur in Hefen und filamentösen Pilzen vorkommt. In dieser Studie untersuchten wir die Funktion von CoPEX8 im Gurken-Anteracnose-Pilz Colletotrichum orbiculare mittels gezielter Genlöschung. Fluoreszenzmikroskopie mit rotem Fluoreszenzprotein, das mit dem peroxisomalen Zielsignal 1 (PTS1) fusioniert war, zeigte, dass der Import von Matrixproteinen im ΔCopex8-Mutanten aufgehoben war. Im Vergleich zum Wildtyp fehlte dem ΔCopex8-Mutanten das Nachweisbare von Peroxisomen und es zeigten sich schwere Defekte in der Melaninproduktion, Fettsäureverwertung, Zellwandintegrität, osmotischer Stressresistenz und der Eliminierung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Die Löschung von CoPEX8 reduzierte zudem die Konidiation und beeinträchtigte die Appressoriumbildung. Pathogenitätsassays an Gurkenblättern zeigten, dass die vom ΔCopex8-Mutanten verursachten Läsionen deutlich kleiner waren als die vom Wildtyp. Diese Ergebnisse zeigen, dass CoPEX8 für die Peroxisom-Biogenese unverzichtbar ist und sowohl für die Entwicklung als auch für die Virulenz von C. orbiculare essenziell ist.

@article{doi103390jof12040248,
    author = "Wang, Xinhe und Wang, Jing und Yu, Shendan und Cai, Yingying und Lin, Yanxi und Zhang, Zhen und Noman, Muhammad und Qiu, Haiping und Hao, Zhongna und Chai, Rongyao und Wang, Yanli und Li, Lin und Li, Ling und Wang, Jiaoyu",
    title = "Pex8, ein pilzspezifisches Peroxin, reguliert die Peroxisom-Biogenese und Pathogenität im Gurken-Anteracnose-Pilz Colletotrichum orbiculare.",
    year = "2026",
    journal = "Journal of fungi (Basel, Schweiz)",
    abstract = "Peroxisomen sind ubiquitäre eukaryotische Organellen, die eine entscheidende Rolle in den Infektionsprozessen vieler pflanzlicher pathogener Pilze spielen. Die Peroxisom-Biogenese hängt von Peroxinen ab, die von PEX-Genen kodiert werden. Pex8 ist ein pilzspezifisches Peroxin, das nur in Hefen und filamentösen Pilzen vorkommt. In dieser Studie untersuchten wir die Funktion von CoPEX8 im Gurken-Anteracnose-Pilz Colletotrichum orbiculare mittels gezielter Genlöschung. Fluoreszenzmikroskopie mit rotem Fluoreszenzprotein, das mit dem peroxisomalen Zielsignal 1 (PTS1) fusioniert war, zeigte, dass der Import von Matrixproteinen im ΔCopex8-Mutanten aufgehoben war. Im Vergleich zum Wildtyp fehlte dem ΔCopex8-Mutanten das Nachweisbare von Peroxisomen und es zeigten sich schwere Defekte in der Melaninproduktion, Fettsäureverwertung, Zellwandintegrität, osmotischer Stressresistenz und der Eliminierung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Die Löschung von CoPEX8 reduzierte zudem die Konidiation und beeinträchtigte die Appressoriumbildung. Pathogenitätsassays an Gurkenblättern zeigten, dass die vom ΔCopex8-Mutanten verursachten Läsionen deutlich kleiner waren als die vom Wildtyp. Diese Ergebnisse zeigen, dass CoPEX8 für die Peroxisom-Biogenese unverzichtbar ist und sowohl für die Entwicklung als auch für die Virulenz von C. orbiculare essenziell ist.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42042343/",
    doi = "10.3390/jof12040248",
    pmid = "42042343"
}

@incollection{drummondNonebiogenesis,
    author = "Drummond, Henry",
    title = "BIOGENESE",
    year = "None",
    booktitle = "Naturgesetz in der Spirituellen Welt",
    url = "https://doi.org/10.1017/cbo9780511692703.003",
    doi = "10.1017/cbo9780511692703.003",
    pages = "59-94"
}