Kristalle

@book{cairnssmith1971the1,
    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.}"
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Was ist der Ursprung des Lebens? Die Molekularbiologie zeigt uns eine Art, aber beim Nachdenken darüber müssen wir jene verallgemeinerten Aspekte der lebendigen Organisation betrachten, die allen denkbaren Lebensformen gemeinsam sind. Der Autor glaubt, dass nur eine Kombination aus allgemeiner biologischer Theorie und spezifischem chemischem Wissen die Probleme des Ursprungs und der Wiederschöpfung des Lebens lösen kann. Dieses Buch fällt weder in die klassische Haldane- noch in die Oparin-Schule des Denkens über den Ursprung des Lebens, sondern entwickelt eine eigene These, die laut Professor C.H. Waddington zu den wichtigsten jüngsten intellektuellen Entwicklungen in diesem Bereich gehört. Teil I betrachtet die Rolle der Molekularbiologie bei der Formulierung eines Bildes des Lebens, wie es heute existiert. Teil II wendet sich allgemeineren Aspekten der Organisation der Materie zu. In Teil III entwickelt der Autor seine eigenen Theorien über den Ursprung des Lebens – Theorien, die sowohl revolutionär als auch reaktionär sind. Wie er bemerkt: „Wenn meine Schlussfolgerungen korrekt sind, könnte es schwierig sein, das richtige System zu finden, aber es wäre einfach, ein sehr einfaches Organismus zu erschaffen, sobald wir es haben."

@book{doi1031389781487589684,
    author = "Cairns-Smith, A. G.",
    title = "The Life Puzzle: On Crystals and Organisms and on the Possibility of a Crystal as an Ancestor",
    year = "1971",
    booktitle = "Project Muse (Johns Hopkins University)",
    abstract = "Was ist der Ursprung des Lebens? Die Molekularbiologie zeigt uns eine Art, aber beim Nachdenken darüber müssen wir jene verallgemeinerten Aspekte der lebendigen Organisation betrachten, die allen denkbaren Lebensformen gemeinsam sind. Der Autor glaubt, dass nur eine Kombination aus allgemeiner biologischer Theorie und spezifischem chemischem Wissen die Probleme des Ursprungs und der Wiederschöpfung des Lebens lösen kann. Dieses Buch fällt weder in die klassische Haldane- noch in die Oparin-Schule des Denkens über den Ursprung des Lebens, sondern entwickelt eine eigene These, die laut Professor C.H. Waddington zu den wichtigsten jüngsten intellektuellen Entwicklungen in diesem Bereich gehört. Teil I betrachtet die Rolle der Molekularbiologie bei der Formulierung eines Bildes des Lebens, wie es heute existiert. Teil II wendet sich allgemeineren Aspekten der Organisation der Materie zu. In Teil III entwickelt der Autor seine eigenen Theorien über den Ursprung des Lebens – Theorien, die sowohl revolutionär als auch reaktionär sind. Wie er bemerkt: „Wenn meine Schlussfolgerungen korrekt sind, könnte es schwierig sein, das richtige System zu finden, aber es wäre einfach, ein sehr einfaches Organismus zu erschaffen, sobald wir es haben.",
    url = "https://doi.org/10.3138/9781487589684",
    doi = "10.3138/9781487589684",
    openalex = "W149028925"
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@article{doi101038236239a0,
    author = "Bunn, C. W.",
    title = "Life from Crystals",
    year = "1972",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/236239a0",
    doi = "10.1038/236239a0",
    openalex = "W165208592"
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Hier argumentieren wir, dass das Leben auf der Erde vor c. 4,2 Ga an einer Redox- und pH-Grenze entstand. Diese Grenze bildete sich dort, wo heiße (c. 150 °C), extrem reduzierte, alkalische, bisulphidhaltige, submarine Ausströmungswasser auf das saure, warme (c. 90 °C), eisenhaltige Hadeanische Ozeanwasser trafen. Der niedrige pH-Wert des Ozeans wurde durch die zehn Bars CO2 verursacht, die als dominierend für die Hadeanische Atmosphäre/Hydrosphäre gelten. Das Ungleichgewicht zwischen den beiden Lösungen wurde durch die spontane Ausfällung einer kolloidalen FeS-Membran aufrechterhalten. Eisenmonosulfid-Blasen, die diese Membran bildeten, wurden durch die hydrothermale Lösung an Schwefelkuppen an den Ausströmungsstellen aufgeblasen. Unsere Hypothese ist, dass die mit Nickel durchsetzte FeS-Membran als semipermeable katalytische Grenze zwischen den beiden Fluiden wirkte und die Synthese organischer Anionen durch Hydrierung und Carboxylierung hydrothermaler organischer Primer förderte. Der Ozean lieferte Carbonat, Phosphat, Eisen, Nickel und Protonen; die hydrothermale Lösung war die Quelle von Ammoniak, Acetat, HS-, H2 und Wolfram sowie geringen Konzentrationen organischer Schwefelverbindungen und möglicherweise Cyanid und Acetaldehyd. Das mittlere Redoxpotential (delta Eh) über der Membran, mit der Energie zur Treibung der Synthese, hätte sich auf c. 300 Millivolt belaufen. Die Bildung organischer Anionen hätte zu einem Anstieg des osmotischen Drucks innerhalb der FeS-Blasen geführt. Somit könnte osmotischer Druck die hydraulische Druckkraft als treibende Kraft für Dehnung, Knospung und Reproduktion der Blasen ablösen. Die Kondensation organischer Moleküle zu Polymeren, insbesondere organischer Schwefelverbindungen, wurde durch Pyrophosphathydrolyse angetrieben. Die Regeneration von Pyrophosphat aus dem Monophosphat in der Membran wurde durch Protonen erleichtert, die vom Hadeanischen Ozean beigesteuert wurden. Dies war der erste Einsatz einer protonmotorischen Kraft (angetrieben durch natürlichen delta pH) durch ein metabolisierendes System, die ebenfalls c. 300 Millivolt betragen hätte. Die protonmotorische Kraft ist der universelle Energiewandlungsmechanismus des Lebens. Zusammen mit dem Redoxpotential über der Membran betrug die gesamte elektrochemische und chemische Energie, die für Protometabolismus verfügbar war, eine kontinuierliche Versorgung von mehr als einem halben Volt. Die Rolle der Eisensulfid-Membran bei der Trennung der beiden Lösungen wurde von den neu synthetisierten organischen Schwefelpolymeren übernommen. Diese organische Übernahme des Membranmaterials führte zur Miniaturisierung des metabolisierenden Systems. Informationssysteme zur Steuerung der Replikation könnten in diesem selben Milieu nahezu gleichzeitig entwickelt worden sein. Aber Eisen, Schwefel und Phosphat, anorganische Komponenten des frühesten Lebens, blieben weiterhin am Stoffwechsel beteiligt.

@article{doi101144gsjgs15430377,
    author = "Russell, Michael J. und Hall, A. J.",
    title = "Die Entstehung des Lebens aus Eisenmonosulfid-Blasen an einem submarinen Redox- und pH-Front",
    year = "1997",
    journal = "Journal of the Geological Society",
    abstract = "Hier argumentieren wir, dass das Leben auf der Erde an einem Redox- und pH-Front vor ca. 4,2 Ga entstand. Dieses Front entstand dort, wo heiße (ca. 150 °C), extrem reduzierte, alkalische, Bisulfid enthaltende, submarine Austrittswasser mit dem sauren, warmen (ca. 90 °C), eisenhaltigen Hadean-Ozean in Kontakt trafen. Der niedrige pH-Wert des Ozeans wurde durch die zehn Bars CO2 verursacht, die als dominierend im Hadean-Atmosphäre/Hydrosphären-System betrachtet werden. Das Ungleichgewicht zwischen den beiden Lösungen wurde durch die spontane Ausfällung einer kolloidalen FeS-Membran aufrechterhalten. Eisenmonosulfid-Blasen, die diese Membran bildeten, wurden durch die hydrothermale Lösung an Schwefelkuppen an den Austrittsstellen aufgeblasen. Unsere Hypothese ist, dass die mit Nickel durchsetzte FeS-Membran als semipermeable katalytische Grenze zwischen den beiden Fluiden wirkte und die Synthese organischer Anionen durch Hydrierung und Carboxylierung hydrothermaler organischer Primer förderte. Der Ozean lieferte Carbonat, Phosphat, Eisen, Nickel und Protonen; die hydrothermale Lösung war die Quelle von Ammoniak, Acetat, HS-, H2 und Wolfram sowie geringen Konzentrationen organischer Schwefelverbindungen und möglicherweise Cyanid und Acetaldehyd. Das mittlere Redoxpotential (delta Eh) über die Membran hinweg, mit der Energie, die Synthese anzutreiben, hätte sich auf ca. 300 Millivolt belaufen. Die Generierung organischer Anionen hätte zu einem Anstieg des osmotischen Drucks innerhalb der FeS-Blasen geführt. Somit könnte osmotischer Druck die hydraulische Druck als treibende Kraft für die Dehnung, Knospung und Reproduktion der Blasen übernehmen. Die Kondensation organischer Moleküle zu Polymeren, insbesondere organischer Schwefelverbindungen, wurde durch Pyrophosphat-Hydrolyse angetrieben. Die Regeneration von Pyrophosphat aus dem Monophosphat in der Membran wurde durch Protonen erleichtert, die vom Hadean-Ozean beigesteuert wurden. Dies war die erste Verwendung einer protonmotorischen Kraft (angetrieben durch natürliches delta pH) durch ein metabolisierendes System, die ebenfalls ca. 300 Millivolt betragen hätte. Die protonmotorische Kraft ist der universelle Energiewandlungsmechanismus des Lebens. Zusammen mit dem Redoxpotential über die Membran hinweg betrug die gesamte elektrochemische und chemische Energie, die für Protometabolismus verfügbar war, eine kontinuierliche Versorgung von mehr als einem halben Volt. Die Rolle der Eisensulfid-Membran, die die beiden Lösungen trennte, wurde von den neu synthetisierten organischen Schwefelpolymeren übernommen. Diese organische Übernahme des Membranmaterials führte zur Miniaturisierung des metabolisierenden Systems. Informationssysteme zur Steuerung der Replikation könnten in diesem selben Milieu nahezu gleichzeitig entwickelt worden sein. Aber Eisen, Schwefel und Phosphat, anorganische Komponenten des frühesten Lebens, blieben weiterhin am Stoffwechsel beteiligt.",
    url = "https://doi.org/10.1144/gsjgs.154.3.0377",
    doi = "10.1144/gsjgs.154.3.0377",
    openalex = "W2145198797",
    references = "darwin2009the, doi10100797894015805408, doi101007bf00032643, doi101007bf01140180, doi101007bf01808177, doi1010160003986161900339, doi1010160016703789901506, doi1010160016703794902887, doi1010160020711x94901198, doi1010160076687987550236, doi1010161074552195900314, doi101016s0022283667800378, doi101038191144a0, doi101038319618a0, doi101038331612a0, doi101038336117a0, doi101038343129a0, doi101038355125a0, doi101073pnas87124576, doi101111j174966321936tb56976x, doi101126science1173046528, doi101128br4111001801977, doi101130001676061951621111ghosw20co2, doi1023073514674, fox1995thermal, openalexw1491459594, openalexw1882072473, openalexw1986779979, openalexw2139291338"
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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 hin zum Stoffwechsel darstellt. Folglich begannen die Biosynthesen wahrscheinlich von aktivierter Essigsäure aus, 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 = "The fixation of inorganic carbon into organic material (autotrophy) is a prerequisite for life and sets the starting point of biological evolution. In the extant biosphere the reductive pentose phosphate (Calvin-Benson) cycle is the predominant mechanism by which many prokaryotes and all plants fix CO(2) into biomass. However, the fact that five alternative autotrophic pathways exist in prokaryotes is often neglected. This bias may lead to serious misjudgments in models of the global carbon cycle, in hypotheses on the evolution of metabolism, and in interpretations of geological records. Here, I review these alternative pathways that differ fundamentally from the Calvin-Benson cycle. Revealingly, these five alternative pathways pivot on acetyl-coenzyme A, the turntable of metabolism, demanding a gluconeogenic pathway starting from acetyl-coenzyme A and CO(2). It appears that the formation of an activated acetic acid from inorganic carbon represents the initial step toward metabolism. Consequently, biosyntheses likely started from activated acetic acid and gluconeogenesis preceded glycolysis.",
    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"
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Das Verständnis, wie ein einfaches chemisches System kombinatorische Informationen, wie z. B. eine Sequenz, genau replizieren kann, ist eine wichtige Frage sowohl für die Erforschung des Lebens im Universum als auch für die Entwicklung evolutionärer molekularer Designverfahren. Während der biologischen Sequenzreplikation dient ein Nukleinsäurepolymer als Vorlage für das enzymkatalysierte Zusammenfügen einer komplementären Sequenz. Enzyme trennen dann die Vorlage und das Komplement vor dem nächsten Replikationszyklus. Versuche, zu verstehen, wie Replikation einfacher erfolgen könnte, wie z. B. ohne Enzyme, haben sich weitgehend auf die Entwicklung minimaler Versionen dieses Replikationsprozesses konzentriert. Hier beschreiben wir, wie ein anderer Mechanismus, Kristallwachstum und -spaltung, chemische Sequenzen ohne Enzyme genau replizieren kann. Kristallwachstum propagiert eine Bit-Sequenz, während mechanisch induzierte Spaltung neue Wachstumsfronten erzeugt. Zusammen erhöhen diese Prozesse die Anzahl der Kristallsequenzen exponentiell. Im von uns beschriebenen System sind Sequenzen Anordnungen von DNA-Fliesenmonomeren innerhalb bandenförmiger Kristalle. 99,98 % der Bits werden korrekt kopiert und 78 % der 4-Bit-Sequenzen sind nach zwei Generationen korrekt; pro Wachstumsfront und Generation werden etwa 40 Sequenzkopien erstellt. Grundsätzlich ist dieser Prozess genau genug für eine 1.000-fache Replikation von 4-Bit-Sequenzen mit 50 % Ausbeute, die Replikation längerer Sequenzen und darwinistische Evolution. Wir zeigen somit, dass weder Enzyme noch die Bildung kovalenter Bindungen für eine robuste chemische Sequenzreplikation erforderlich sind. Die Form der replizierten Information ist auch mit der Replikation und Evolution einer breiten Klasse von Materialien mit präziser Nanogeometrie kompatibel, wie plasmonischen Nanostrukturen oder heterogenen Proteinansammlungen.

@article{doi101073pnas1117813109,
    author = "Schulman, Rebecca und Yurke, Bernard und Winfree, Erik",
    title = "Robuste Selbstreplikation kombinatorischer Information durch Kristallwachstum und -spaltung",
    year = "2012",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Das Verständnis, wie ein einfaches chemisches System kombinatorische Informationen, wie z. B. eine Sequenz, genau replizieren kann, ist eine wichtige Frage sowohl für die Erforschung des Lebens im Universum als auch für die Entwicklung evolutionärer molekularer Designverfahren. Während der biologischen Sequenzreplikation dient ein Nukleinsäurepolymer als Vorlage für das enzymkatalysierte Zusammenfügen einer komplementären Sequenz. Enzyme trennen dann die Vorlage und das Komplement vor dem nächsten Replikationszyklus. Versuche, zu verstehen, wie Replikation einfacher erfolgen könnte, wie z. B. ohne Enzyme, haben sich weitgehend auf die Entwicklung minimaler Versionen dieses Replikationsprozesses konzentriert. Hier beschreiben wir, wie ein anderer Mechanismus, Kristallwachstum und -spaltung, chemische Sequenzen ohne Enzyme genau replizieren kann. Kristallwachstum propagiert eine Bit-Sequenz, während mechanisch induzierte Spaltung neue Wachstumsfronten erzeugt. Zusammen erhöhen diese Prozesse die Anzahl der Kristallsequenzen exponentiell. Im von uns beschriebenen System sind Sequenzen Anordnungen von DNA-Fliesenmonomeren innerhalb bandenförmiger Kristalle. 99,98 % der Bits werden korrekt kopiert und 78 % der 4-Bit-Sequenzen sind nach zwei Generationen korrekt; pro Wachstumsfront und Generation werden etwa 40 Sequenzkopien erstellt. Grundsätzlich ist dieser Prozess genau genug für eine 1.000-fache Replikation von 4-Bit-Sequenzen mit 50 % Ausbeute, die Replikation längerer Sequenzen und darwinistische Evolution. Wir zeigen somit, dass weder Enzyme noch die Bildung kovalenter Bindungen für eine robuste chemische Sequenzreplikation erforderlich sind. Die Form der replizierten Information ist auch mit der Replikation und Evolution einer breiten Klasse von Materialien mit präziser Nanogeometrie kompatibel, wie plasmonischen Nanostrukturen oder heterogenen Proteinansammlungen.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.1117813109",
    doi = "10.1073/pnas.1117813109",
    openalex = "W2070783600",
    references = "doi101137070680266"
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Dieser Artikel stellt eine Neuformulierung der submarinen alkalischen Hydrothermaltheorie für den Ursprung des Lebens in Reaktion auf jüngste experimentelle Befunde vor. Die Theorie betrachtet das Leben, wie andere selbstorganisierende Systeme im Universum, als unvermeidliches Ergebnis bestimmter Ungleichgewichte. In diesem Fall waren es zwei: (1) im Redoxpotential zwischen Wasserstoff plus Methan mit den den Stromkreis abschließenden Elektronenakzeptoren wie Nitrit, Nitrat, ferrischem Eisen und Kohlendioxid, und (2) im pH-Gradienten zwischen einem saueren externen Ozean und einem alkalischen hydrothermalen Fluid. Sowohl CO2 als auch CH4 waren gleichermaßen die ultimativen Quellen für organischen Kohlenstoff, und die Metallsulfide und Oxyhydroxide wirkten als protoenzymatische Katalysatoren. Die Erkenntnis, die nun 50 Jahre alt ist, dass membranüberspannende Gradienten, anstatt organischer Intermediate, eine vitale Rolle in den Lebensprozessen spielen, stellt die Idee der „präbiotischen Chemie" in Frage. Sie stützt unsere eigene Vorschläge, dass Experimente nach der Art von Nanoengines suchen sollten, die die Vorläufer molekularer Motoren – wie Pyrophosphat-Synthetase und ähnliche, die von diesen Gradienten angetrieben werden – sein müssen, die das Leben funktionieren lassen. Es sind diese mutmaßlichen freien Energie- oder Ungleichgewichts-Konverter, die vermutlich aus Mineralien bestehen, die die frühesten anorganischen Membranen bilden, die sich als Kandidaten für zukünftige Experimente anbieten, da sie als Hindernisse für vektorielle ionische Ströme wirken. Schlüsselwörter: Methanotrophie – Ursprung des Lebens. Astrobiology 14, 308-343. Die Fixierung anorganischen Kohlenstoffs in organisches Material (Autotrophie) ist eine Voraussetzung für das Leben und setzt den Ausgangspunkt der biologischen Evolution. (Fuchs, 2011) Weitere signifikante Fortschritte mit der eng membrangebundenen H(+)-PPase-Familie sollten zu einem vertieften Verständnis der grundlegenden Anforderungen für den biologischen Transport von Protonen durch Membranen und dessen Kopplung an die Phosphorylierung führen. (Baltscheffsky et al., 1999).

@article{doi101089ast20131110,
    author = "Russell, Michael J. und Barge, Laura M. und Bhartia, R. und Bocanegra, Dylan und Bracher, Paul J. und Branscomb, Elbert und Kidd, Richard und McGlynn, Shawn E. und Meier, David H. und Nitschke, Wolfgang und Shibuya, Takazo und Vance, S. und White, Lauren M. und Kanik, I.",
    title = "The Drive to Life on Wet and Icy Worlds",
    year = "2014",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {Dieser Artikel stellt eine Neuformulierung der submarinen alkalischen Hydrothermaltheorie für den Ursprung des Lebens in Reaktion auf jüngste experimentelle Befunde vor. Die Theorie betrachtet das Leben, wie andere selbstorganisierende Systeme im Universum, als unvermeidliches Ergebnis bestimmter Ungleichgewichte. In diesem Fall waren es zwei: (1) im Redoxpotential zwischen Wasserstoff plus Methan mit den den Stromkreis abschließenden Elektronenakzeptoren wie Nitrit, Nitrat, ferrischem Eisen und Kohlendioxid, und (2) im pH-Gradienten zwischen einem saueren externen Ozean und einem alkalischen hydrothermalen Fluid. Sowohl CO2 als auch CH4 waren gleichermaßen die ultimativen Quellen für organischen Kohlenstoff, und die Metallsulfide und Oxyhydroxide wirkten als protoenzymatische Katalysatoren. Die Erkenntnis, die nun 50 Jahre alt ist, dass membranüberspannende Gradienten, anstatt organischer Intermediate, eine vitale Rolle in den Lebensprozessen spielen, stellt die Idee der „präbiotischen Chemie" in Frage. Sie stützt unsere eigene Vorschläge, dass Experimente nach der Art von Nanoengines suchen sollten, die die Vorläufer molekularer Motoren – wie Pyrophosphat-Synthetase und ähnliche, die von diesen Gradienten angetrieben werden – sein müssen, die das Leben funktionieren lassen. Es sind diese mutmaßlichen freien Energie- oder Ungleichgewichts-Konverter, die vermutlich aus Mineralien bestehen, die die frühesten anorganischen Membranen bilden, die sich als Kandidaten für zukünftige Experimente anbieten, da sie als Hindernisse für vektorielle ionische Ströme wirken. Schlüsselwörter: Methanotrophie – Ursprung des Lebens. Astrobiology 14, 308-343. Die Fixierung anorganischen Kohlenstoffs in organisches Material (Autotrophie) ist eine Voraussetzung für das Leben und setzt den Ausgangspunkt der biologischen Evolution. (Fuchs, 2011) Weitere signifikante Fortschritte mit der eng membrangebundenen H(+)-PPase-Familie sollten zu einem vertieften Verständnis der grundlegenden Anforderungen für den biologischen Transport von Protonen durch Membranen und dessen Kopplung an die Phosphorylierung führen. (Baltscheffsky et al., 1999).},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2013.1110",
    doi = "10.1089/ast.2013.1110",
    openalex = "W2081345082",
    references = "doi101002cbdv200790052, doi101016jastropartphys201303001, doi101016jepsl201110040, doi101098rsob130156, doi101128mmbr0001009"
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@article{doi101007s1108401909580x,
    author = "Mariscal, Carlos und Barahona, Ana und Aubert-Kato, Nathanaël und Aydınoğlu, Arsev Umur und Bartlett, Stuart und Cárdenas, Marı́a Luz und Chandru, Kuhan und Cleland, Carol E. und Cocanougher, Ben und Comfort, Nathaniel und Cornish‐Bowden, Athel und Deacon, Terrence W. und Froese, Tom und Giovannelli, Donato und Hernlund, J. W. und Hut, Piet und Kimura, Jun und Maurel, Marie-Christine und Merino, Nancy und Moreno, Álvaro und Nakagawa, Mayuko und Peretό, Juli und Virgo, Nathaniel und Witkowski, Olaf und Cleaves, Henderson James",
    title = "Hidden Concepts in the History and Philosophy of Origins-of-Life Studies: a Workshop Report",
    year = "2019",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11084-019-09580-x",
    doi = "10.1007/s11084-019-09580-x",
    openalex = "W2967455602",
    references = "doi1010079789400989474, doi1010160020711x94901198, doi101038171737a0, doi101038scientificamerican117998, doi10106313050879, doi101103physrevlett59381, doi1023072005041, doi1031389781487589684, openalexw1916207017"
}

Die Forschung zum Ursprung des Lebens ist höchst heterogen. Nach einer peculiar historischen Entwicklung umfasst sie nach wie vor stark gegensätzliche Ansichten, die den Fortschritt potenziell behindern. Auf dem 1. Interdisziplinären Treffen zum Ursprung des Lebens trafen sich Nachwuchsforscher, um Gemeinsamkeiten zwischen Theorien und Ansätzen, kritische Divergenzpunkte und Erwartungen für die Zukunft zu erforschen. Wir finden, dass zwar klassische Ansätze und Theorien – z. B. bottom-up und top-down, RNA-Welt versus Stoffwechsel-zuerst – in der Forschung zum Ursprung des Lebens vorherrschend waren, sie jedoch aufhören, sich gegenseitig auszuschließen, und sie können und sollten integrative Ansätze nähren. Hier konzentrieren wir uns auf drängende Fragen und jüngste Entwicklungen, die die klassischen Disziplinen und Ansätze überbrücken, und heben Erwartungen für zukünftige Unternehmungen in der Forschung zum Ursprung des Lebens hervor.

@article{doi103390life10030020,
    author = "Preiner, Martina und Asche, Silke und Becker, Sidney und Betts, Holly C. und Boniface, Adrien und Camprubí, Eloi und Chandru, Kuhan und Erastova, Valentina und Garg, Sriram G. und Khawaja, Nozair und Kostyrka, Gladys und Machné, Rainer und Moggioli, Giacomo und Muchowska, Kamila B. und Neukirchen, Sinje und Peter, Benedikt und Pichlhöfer, Edith und Radványi, Ádám und Rossetto, Daniele und Salditt, Annalena und Schmelling, Nicolas und Sousa, Filipa L. und Tria, Fernando D. K. und Vörös, Dániel und Xavier, Joana C.",
    title = "The Future of Origin of Life Research: Bridging Decades-Old Divisions",
    year = "2020",
    journal = "Life",
    abstract = "Research on the origin of life is highly heterogeneous. After a peculiar historical development, it still includes strongly opposed views which potentially hinder progress. In the 1st Interdisciplinary Origin of Life Meeting, early-career researchers gathered to explore the commonalities between theories and approaches, critical divergence points, and expectations for the future. We find that even though classical approaches and theories-e.g. bottom-up and top-down, RNA world vs. metabolism-first-have been prevalent in origin of life research, they are ceasing to be mutually exclusive and they can and should feed integrating approaches. Here we focus on pressing questions and recent developments that bridge the classical disciplines and approaches, and highlight expectations for future endeavours in origin of life research.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life10030020",
    doi = "10.3390/life10030020",
    openalex = "W3007934451",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101007bf00623322, doi101007s1108401909580x, doi1010160092867482904147, doi1010160092867483901174, doi101016jchembiol201303012, doi101016jgsf201707007, doi101038319618a0, doi101038nrmicro1931, doi101038nrmicro1991, doi101038s4158601914364, doi101093nargkw1092, doi101126science1173046528, doi101126science1303370245, doi101126science13434891501, doi101126scienceaax2747, doi1020944preprints2018060035v1, doi1020944preprints2018060035v2, doi103390life5021239"
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Das Leben auf der Erde und der genetische Code entwickelten sich um tRNA und das tRNA-Anticodon herum. Wir vertreten die These, dass der genetische Code zunächst zur Synthese von Polyglycin als Vernetzungsmittel zur Stabilisierung von Protocellen evolvierte. Wir vertreten die These, dass die ersten Aminosäuren, die in den Code eingetreten sind, größere Sektoren des Codes besetzten, die dann von nachströmenden Aminosäuren erobert wurden. Verdrängungen von Aminosäuren folgen Selektionsregeln. Der Code sektorierte von einem Glycin-Code zu einem vier Aminosäuren umfassenden Code zu einem acht Aminosäuren umfassenden Code zu einem ~16 Aminosäuren umfassenden Code bis hin zum Standard-Code mit 20 Aminosäuren und Stop-Codons. Die vorgeschlagenen Muster der Code-Sektorierung sind nun am deutlichsten aus Mustern der Evolution der Aminoacyl-tRNA-Synthetasen ersichtlich. Der Elongationsfaktor-Tu GTPase-Anticodon-Codon-Verschluss, der die Genauigkeit der Translation überprüft, scheint sich etwa in der Phase von acht Aminosäuren bis ~16 Aminosäuren entwickelt zu haben. Vor der Evolution des EF-Tu-Verschlusses vertreten wir die These, dass sowohl die 1. als auch die 3. Anticodon-Position Wobble-Positionen waren. Der genetische Code entwickelte sich über tRNA-Aufladefehler und über enzymatische Modifikationen von Aminosäuren, die an tRNAs gebunden sind, gefolgt von der Differenzierung von tRNA und Aminoacyl-tRNA-Synthetasen. Treue-Mechanismen frieren den Code ein, indem sie weitere Innovationen hemmen.

@article{doi103390life10030021,
    author = "Lei, Lei und Burton, Zachary F.",
    title = "Evolution of Life on Earth: tRNA, Aminoacyl-tRNA Synthetases and the Genetic Code",
    year = "2020",
    journal = "Life",
    abstract = "Das Leben auf der Erde und der genetische Code entwickelten sich um tRNA und das tRNA-Anticodon herum. Wir vertreten die These, dass der genetische Code zunächst zur Synthese von Polyglycin als Vernetzungsmittel zur Stabilisierung von Protocellen evolvierte. Wir vertreten die These, dass die ersten Aminosäuren, die in den Code eingetreten sind, größere Sektoren des Codes besetzten, die dann von nachströmenden Aminosäuren erobert wurden. Verdrängungen von Aminosäuren folgen Selektionsregeln. Der Code sektorierte von einem Glycin-Code zu einem vier Aminosäuren umfassenden Code zu einem acht Aminosäuren umfassenden Code zu einem \textasciitilde 16 Aminosäuren umfassenden Code bis hin zum Standard-Code mit 20 Aminosäuren und Stop-Codons. Die vorgeschlagenen Muster der Code-Sektorierung sind nun am deutlichsten aus Mustern der Evolution der Aminoacyl-tRNA-Synthetasen ersichtlich. Der Elongationsfaktor-Tu GTPase-Anticodon-Codon-Verschluss, der die Genauigkeit der Translation überprüft, scheint sich etwa in der Phase von acht Aminosäuren bis \textasciitilde 16 Aminosäuren entwickelt zu haben. Vor der Evolution des EF-Tu-Verschlusses vertreten wir die These, dass sowohl die 1. als auch die 3. Anticodon-Position Wobble-Positionen waren. Der genetische Code entwickelte sich über tRNA-Aufladefehler und über enzymatische Modifikationen von Aminosäuren, die an tRNAs gebunden sind, gefolgt von der Differenzierung von tRNA und Aminoacyl-tRNA-Synthetasen. Treue-Mechanismen frieren den Code ein, indem sie weitere Innovationen hemmen.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life10030021",
    doi = "10.3390/life10030021",
    openalex = "W3009119289",
    references = "doi101007s1108401909580x"
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Die Frage "Was ist Leben?" existiert seit dem Beginn der geschriebenen Geschichte. Allerdings haben sich der wissenschaftliche und philosophische Kontext dieser Frage im Laufe der Zeit verändert und verfeinert, da Fortschritte in der Technologie sowohl feine Details als auch breite Verbindungen im Netzwerk des Lebens auf der Erde aufgedeckt haben. Das Verständnis des Rahmens der Frage "Was ist Leben?" ist zentral für die Formulierung anderer Fragen wie "Wo könnte sonst noch Leben sein?" und "Wie suchen wir nach Leben anderswo?" Während viele dieser Fragen im gesamten Astrobiology Primer 3.0 behandelt werden, gibt dieses Kapitel historischen Kontext für die Definition von Leben, hebt konzeptionelle Merkmale hervor, die von allen Lebensformen auf der Erde geteilt werden, sowie Schlüsselfunktionen, die zur Beschreibung verwendet werden, diskutiert, warum dies für die Astrobiologie wichtig ist, und untersucht sowohl Herausforderungen als auch Chancen für die Suche nach einer informativen operationalen Definition.

@article{doi101089ast20210116,
    author = "Colón‐Santos, Stephanie und Vázquez-Salazar, Alberto und Adams, Alyssa und Campillo-Balderas, José Alberto und Hernández-Morales, Ricardo und Jácome, Rodrigo und Muñoz‐Velasco, Israel und Rodriguez, Laura E. und Schaible, Micah J. und Schaible, George A. und Szeinbaum, Nadia und Thweatt, Jennifer L. und Trubl, Gareth",
    title = "Kapitel 2: Was ist Leben?",
    year = "2024",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {Die Frage "Was ist Leben?" existiert seit dem Beginn der geschriebenen Geschichte. Allerdings haben sich der wissenschaftliche und philosophische Kontext dieser Frage im Laufe der Zeit verändert und verfeinert, da Fortschritte in der Technologie sowohl feine Details als auch breite Verbindungen im Netzwerk des Lebens auf der Erde aufgedeckt haben. Das Verständnis des Rahmens der Frage "Was ist Leben?" ist zentral für die Formulierung anderer Fragen wie "Wo könnte sonst noch Leben sein?" und "Wie suchen wir nach Leben anderswo?" Während viele dieser Fragen im gesamten Astrobiology Primer 3.0 behandelt werden, gibt dieses Kapitel historischen Kontext für die Definition von Leben, hebt konzeptionelle Merkmale hervor, die von allen Lebensformen auf der Erde geteilt werden, sowie Schlüsselfunktionen, die zur Beschreibung verwendet werden, diskutiert, warum dies für die Astrobiologie wichtig ist, und untersucht sowohl Herausforderungen als auch Chancen für die Suche nach einer informativen operationalen Definition.},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2021.0116",
    doi = "10.1089/ast.2021.0116",
    openalex = "W4392930411",
    references = "doi101007s1108401909580x"
}