Abiogênese

@article{doi101038216029a0,
    author = "Hodgson, G. W. e Baker, B.L.",
    title = "Abiogênese de porfirinas a partir de pirrol e formaldeído sob condições geoquímicas simuladas",
    year = "1967",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/216029a0",
    doi = "10.1038/216029a0",
    openalex = "W2036775766",
    references = "doi101016c20130121083, doi101021ja01295a027, doi101021ja01614a001, doi101038199222a0, doi101038202125a0, doi101073pnas495737, doi101126science1173046528, doi101126science12833331214, doi101126science14736651572, openalexw331990907"
}

@book{rutten1971the2,
    author = "Rutten, M. G",
    title = "A Origem da Vida por Causas Naturais",
    year = "1971",
    publisher = "Amsterdã, Londres, Nova York, Elsevier",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rutten, M. G., 1971, A Origem da Vida por Causas Naturais: Amsterdã, Londres, Nova York, Elsevier.}"
}

@incollection{doi10100797814684900469,
    author = "Cole, Francis E. e Graf, E. R.",
    title = "Precambrian ELF e Abiogênese",
    year = "1974",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4684-9004-6\_9",
    doi = "10.1007/978-1-4684-9004-6\_9",
    openalex = "W71035227",
    references = "doi1010160024320565903267, doi101016c20130121083, doi1010382151230a0, doi101038235109a0, doi101073pnas591110, doi101126science1173046528, doi101126science12833331214, doi101126science1303370245, doi101126science1683930470, doi1023072420646"
}

@book{oster1974irreversible1,
    author = "Oster, G. F. e Silver, I. L. e Tobais, C. A",
    title = "Termodinâmica Irreversível e a Origem da Vida",
    year = "1974",
    publisher = "Nova York, Londres, Paris, Gordon and Breach Science Publications",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Oster, G. F., Silver, I. L., e Tobais, C. A., 1974, Termodinâmica Irreversível e a Origem da Vida: Nova York, Londres, Paris, Gordon and Breach Science Publications.}"
}

@article{doi101038319618a0,
    author = "Gilbert, Walter",
    title = "Origem da vida: O mundo do RNA",
    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"
}

@article{doi101016009286749190082a,
    author = "Pace, Norman R.",
    title = "Origem da vida – encarando o cenário físico",
    year = "1991",
    journal = "Cell",
    url = "https://doi.org/10.1016/0092-8674(91)90082-a",
    doi = "10.1016/0092-8674(91)90082-a",
    openalex = "W2019662242"
}

@article{doi101038355125a0,
    author = "Chyba, Christopher F. e Sagan, Carl",
    title = "Produção endógena, entrega exógena e síntese por impacto de moléculas orgânicas: um inventário para as origens da vida",
    year = "1992",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/355125a0",
    doi = "10.1038/355125a0",
    openalex = "W2070744579",
    references = "doi1010079789400972223, doi1010160019103585901216, doi101038190389a0, doi101038331612a0, doi101038333313a0, doi101038338487a0, doi101038342139a0, doi101038343129a0, doi101126science11538074, doi101126science1303370245, doi101126science23247551225, doi101146annurevea13050185001051, schidlowski1988a, vidal1985earths"
}

Em experimentos modelando ambientes vulcânicos ou hidrotermais, aminoácidos foram convertidos em seus peptídeos por uso de (Ni,Fe)S e CO coprecipitados em conjunto com H2S (ou CH3SH) como catalisador e agente de condensação a 100 grausC e pH 7 a 10 sob condições anaeróbicas e aquosas. Estes resultados demonstram que aminoácidos podem ser ativados sob condições geoquimicamente relevantes. Eles apoiam uma origem termofílica da vida e uma aparência precoce de peptídeos na evolução de um metabolismo primordial.

@article{doi101126science2815377670,
    author = "Huber, Claudia e Wächtershäuser, Günter",
    title = "Peptídeos por ativação de aminoácidos com CO em superfícies (Ni,Fe)S: Implicações para a origem da vida",
    year = "1998",
    journal = "Science",
    abstract = "Em experimentos modelando ambientes vulcânicos ou hidrotermais, aminoácidos foram convertidos em seus peptídeos por uso de (Ni,Fe)S e CO coprecipitados em conjunto com H2S (ou CH3SH) como catalisador e agente de condensação a 100 grausC e pH 7 a 10 sob condições anaeróbicas e aquosas. Estes resultados demonstram que aminoácidos podem ser ativados sob condições geoquimicamente relevantes. Eles apoiam uma origem termofílica da vida e uma aparência precoce de peptídeos na evolução de um metabolismo primordial.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.281.5377.670",
    doi = "10.1126/science.281.5377.670",
    openalex = "W2166068250",
    references = "doi101016s0047248478800529"
}

@article{doi101016s1389556702000394,
    author = "Emeline, Alexei V. e Otroshchenko, V. A. e Ryabchuk, V. K. e Serpone, Nick",
    title = "Abiogênese e reações heterogêneas fotestimuladas no meio interestelar e na Terra primitiva",
    year = "2002",
    journal = "Journal of Photochemistry and Photobiology C Photochemistry Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/s1389-5567(02)00039-4",
    doi = "10.1016/s1389-5567(02)00039-4",
    openalex = "W2950163835",
    references = "doi101016s1010603097001184, doi101016s1389556700000022, doi101021cr00017a016, doi101021cr00035a013, doi101021ja00464a015, doi101146annurevaa25090187000323, doi101146annurevastro381427, doi10114912425756, doi1015159780691220239, openalexw617322716"
}

@article{doi101016jtet200710012,
    author = "Eschenmoser, Albert",
    title = "A busca pela química da origem da vida",
    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"
}

@article{doi101038nrmicro1991,
    author = "Martin, William e Baross, John A. e Kelley, Deborah S. e Russell, Michael J.",
    title = "Ventos hidrotermais e a origem da vida",
    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"
}

Apesar das falhas termodinâmicas, bioenergéticas e filogenéticas, o conceito de 81 anos de antiguidade da sopa primordial permanece central ao pensamento mainstream sobre a origem da vida. Mas a sopa é homogênea em pH e potencial redox, e, portanto, não tem capacidade de acoplamento de energia por quimiosmose. Restrições termodinâmicas tornam a quimiosmose estritamente necessária para o metabolismo de carbono e energia em todos os quimiotróficos de vida livre, e presumivelmente nas primeiras células de vida livre também. Gradientes de prótons formam-se naturalmente em fontes hidrotermais alcalinas e são vistos como centrais para a origem da vida. Aqui consideramos como as primeiras células poderiam ter aproveitado uma força motriz de prótons criada geoquimicamente e depois aprendido a fazer a sua própria, uma transição que era necessária para a sua fuga das fontes. A síntese de ATP por quimiosmose hoje envolve a geração de um gradiente iônico por meio de transferência vetorial de elétrons de um doador para um aceitador. Argumentamos que o primeiro doador foi o hidrogênio e o primeiro aceitador o CO2.

@article{doi101002bies200900131,
    author = "Lane, Nick e Allen, John F. e Martin, William",
    title = "Como o LUCA fazia a vida? Quimiosmose na origem da vida",
    year = "2010",
    journal = "BioEssays",
    abstract = "Apesar das falhas termodinâmicas, bioenergéticas e filogenéticas, o conceito de 81 anos de antiguidade da sopa primordial permanece central ao pensamento mainstream sobre a origem da vida. Mas a sopa é homogênea em pH e potencial redox, e, portanto, não tem capacidade de acoplamento de energia por quimiosmose. Restrições termodinâmicas tornam a quimiosmose estritamente necessária para o metabolismo de carbono e energia em todos os quimiotróficos de vida livre, e presumivelmente nas primeiras células de vida livre também. Gradientes de prótons formam-se naturalmente em fontes hidrotermais alcalinas e são vistos como centrais para a origem da vida. Aqui consideramos como as primeiras células poderiam ter aproveitado uma força motriz de prótons criada geoquimicamente e depois aprendido a fazer a sua própria, uma transição que era necessária para a sua fuga das fontes. A síntese de ATP por quimiosmose hoje envolve a geração de um gradiente iônico por meio de transferência vetorial de elétrons de um doador para um aceitador. Argumentamos que o primeiro doador foi o hidrogênio e o primeiro aceitador o CO2.",
    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"
}

@article{doi101016jplrev201112002,
    author = "Saladino, Raffaele e Crestini, Claudia e Pino, Samanta e Costanzo, Giovanna e Mauro, Ernesto Di",
    title = "Formamida e a origem da vida",
    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"
}

@incollection{doi10103713971010,
    author = "Huxley, Thomas Henry",
    title = "Biogênese e abiogênese.",
    year = "2012",
    booktitle = "Macmillan and Co eBooks",
    url = "https://doi.org/10.1037/13971-010",
    doi = "10.1037/13971-010",
    openalex = "W2480670981"
}

@article{doi101021cr2004844,
    author = "Ruiz‐Mirazo, Kepa e Briones, Carlos e de la Escosura, Andrés",
    title = "Prebiotic Systems Chemistry: New Perspectives for the Origins of Life",
    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"
}

Uma transição repentina em um sistema de um estado inanimado para o estado vivo - definido com base nos organismos vivos atuais - constituiria um evento altamente improvável, dificilmente previsível a partir das leis físicas. A partir dessa ideia incontroversa, é construída uma representação autoconsistente do processo de origem da vida, que se baseia na possibilidade de uma série de estágios intermediários. Essa abordagem requer um tipo particular de estabilidade para esses estágios - estabilidade cinética dinâmica (DKS) - que não é geralmente observada na química regular e que é refletida na persistência de entidades capazes de reprodução autônoma. É enfatizada a conexão necessária desse comportamento cinético com condições termodinâmicas longe do equilíbrio, o que leva a uma visão evolutiva para a origem da vida na qual as entidades multiplicantes devem estar associadas à dissipação de energia livre. Qualquer tipo de entidade envolvida nesse processo tem que pagar o custo energético da irreversibilidade, mas, ao fazê-lo, torna-se viável a emergência contingente de novas funções. As consequências dessas visões sobre os estudos de processos pelos quais a vida pode emergir são inferidas.

@article{doi101098rsob130156,
    author = "Pascal, Robert e Pross, Addy e Sutherland, John D.",
    title = "Towards an evolutionary theory of the origin of life based on kinetics and thermodynamics",
    year = "2013",
    journal = "Open Biology",
    abstract = "Uma transição repentina em um sistema de um estado inanimado para o estado vivo - definido com base nos organismos vivos atuais - constituiria um evento altamente improvável, dificilmente previsível a partir das leis físicas. A partir dessa ideia incontroversa, é construída uma representação autoconsistente do processo de origem da vida, que se baseia na possibilidade de uma série de estágios intermediários. Essa abordagem requer um tipo particular de estabilidade para esses estágios - estabilidade cinética dinâmica (DKS) - que não é geralmente observada na química regular e que é refletida na persistência de entidades capazes de reprodução autônoma. É enfatizada a conexão necessária desse comportamento cinético com condições termodinâmicas longe do equilíbrio, o que leva a uma visão evolutiva para a origem da vida na qual as entidades multiplicantes devem estar associadas à dissipação de energia livre. Qualquer tipo de entidade envolvida nesse processo tem que pagar o custo energético da irreversibilidade, mas, ao fazê-lo, torna-se viável a emergência contingente de novas funções. As consequências dessas visões sobre os estudos de processos pelos quais a vida pode emergir são inferidas.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsob.130156",
    doi = "10.1098/rsob.130156",
    openalex = "W2162557527",
    references = "doi101007bf00450633, doi101007bf00623322, doi1010160020711x94901198, doi101038171737a0, doi101038191144a0, doi101073pnas86147, doi101128mr5244524841988, doi1011861759220821, doi1023072298330, doi1023072965538, doi105860choice364495"
}

@article{doi101038nmeth2893,
    author = "Attwater, James e Holliger, Philipp",
    title = "Uma abordagem sintética à abiogênese",
    year = "2014",
    journal = "Nature Methods",
    url = "https://doi.org/10.1038/nmeth.2893",
    doi = "10.1038/nmeth.2893",
    openalex = "W2010389635",
    references = "doi10103835053176, doi101038nature02791, doi101038nature08013, doi101038nature12051, doi101038nchem1110, doi101073pnas95126854, doi101126science1060786, doi101126science1190719, doi101126science1217622, doi101126science1241459"
}

@article{doi101038nrg3841,
    author = "Higgs, Paul G. e Lehman, Niles",
    title = "The RNA World: cooperação molecular nas origens da vida",
    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 e Blanco, Celia e Chen, Irene A.",
    title = "O Mundo do RNA como um Sistema Modelo para Estudar a Origem da Vida",
    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"
}

Campos hidrotermais na Terra pré-biótica são ambientes candidatos para a biogênese. Propomos um modelo no qual sistemas moleculares impulsionados por ciclos de hidratação e desidratação em tais locais passam por evolução química em filmes desidratados em superfícies minerais, seguidos por encapsulamento e seleção combinatória em uma fase bulk hidratada. A fase desidratada pode consistir em misturas eutéticas concentradas ou matrizes cristalinas líquidas multilamelares. Ambas as condições organizam e concentram monômeros potenciais e, portanto, promovem reações de polimerização que são impulsionadas pela atividade de água reduzida na fase desidratada. No caso de matrizes lipídicas multilamelares, polímeros que foram sintetizados são capturados em vesículas lipídicas ao rehidratar-se, produzindo uma variedade de sistemas moleculares. Cada vesícula representa um protocélula, um "experimento" em uma versão natural de química combinatória. Dois tipos de processos seletivos podem então ocorrer. O primeiro é um processo físico no qual sistemas moleculares relativamente estáveis serão preferencialmente selecionados. O segundo é um processo químico no qual combinações raras de polímeros encapsulados formam sistemas capazes de capturar energia e nutrientes para sofrer crescimento por polimerização catalisada. Dado o ciclo contínuo ao longo de períodos de tempo estendidos, tais processos combinatórios darão origem a sistemas moleculares com as propriedades fundamentais da vida.

@article{doi103390life5010872,
    author = "Damer, Bruce and Deamer, David W.",
    title = "Fases Acopladas e Seleção Combinatória em Poços Hidrotermais Flutuantes: Um Cenário para Guiar Abordagens Experimentais à Origem da Vida Celular",
    year = "2015",
    journal = "Life",
    abstract = {Campos hidrotermais na Terra pré-biótica são ambientes candidatos para a biogênese. Propomos um modelo no qual sistemas moleculares impulsionados por ciclos de hidratação e desidratação em tais locais passam por evolução química em filmes desidratados em superfícies minerais, seguidos por encapsulamento e seleção combinatória em uma fase bulk hidratada. A fase desidratada pode consistir em misturas eutéticas concentradas ou matrizes cristalinas líquidas multilamelares. Ambas as condições organizam e concentram monômeros potenciais e, portanto, promovem reações de polimerização que são impulsionadas pela atividade de água reduzida na fase desidratada. No caso de matrizes lipídicas multilamelares, polímeros que foram sintetizados são capturados em vesículas lipídicas ao rehidratar-se, produzindo uma variedade de sistemas moleculares. Cada vesícula representa um protocélula, um "experimento" em uma versão natural de química combinatória. Dois tipos de processos seletivos podem então ocorrer. O primeiro é um processo físico no qual sistemas moleculares relativamente estáveis serão preferencialmente selecionados. O segundo é um processo químico no qual combinações raras de polímeros encapsulados formam sistemas capazes de capturar energia e nutrientes para sofrer crescimento por polimerização catalisada. Dado o ciclo contínuo ao longo de períodos de tempo estendidos, tais processos combinatórios darão origem a sistemas moleculares com as propriedades fundamentais da vida.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life5010872",
    doi = "10.3390/life5010872",
    openalex = "W1993942594",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101073pnas1117774109"
}

@article{doi101038s415700160012,
    author = "Sutherland, John D.",
    title = "Opinião: Estudos sobre a origem da vida — o fim do começo",
    year = "2017",
    journal = "Nature Reviews Chemistry",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41570-016-0012",
    doi = "10.1038/s41570-016-0012",
    openalex = "W2575357040",
    references = "doi101002anie201506585, doi101016009286749190082a, doi101016s0022283667800378, doi101038nchem2202, doi101038nmicrobiol2016116, doi101073pnas1019191108, doi101089ast20151406, doi101093acprofoso97801985072600010001, doi101098rsob130156, doi101126science1173046528, doi101126scienceaac6103"
}

Em algum ponto da evolução primitiva, a vida tornou-se celular. Assumindo que este passo foi necessário para a origem da vida, necessariamente haveria uma fonte pré-existente de compostos anfifílicos capazes de se montar em compartimentos membranosos. É possível fazer conjecturas informadas sobre as propriedades de tais compostos e as condições mais propícias para sua auto-montagem em estruturas de fronteira. As membranas provavelmente incorporavam misturas de derivados de hidrocarbonetos entre 10 e 20 carbonos de comprimento com grupos carboxilato ou hidroxila na extremidade. Tais compostos podem ser sintetizados por reações químicas e pequenas quantidades estavam quase certamente presentes no ambiente pré-biótico. A montagem de membranas ocorre mais facilmente em soluções de baixa força iônica com conteúdo mínimo de sal e cátions divalentes, o que sugere que a vida celular começou em poças de água doce associadas a ilhas vulcânicas, em vez de fontes hidrotermais submarinas.

@article{doi103390life7010005,
    author = "Deamer, David W.",
    title = "O Papel das Membranas Lipídicas na Origem da Vida",
    year = "2017",
    journal = "Life",
    abstract = "Em algum ponto da evolução primitiva, a vida tornou-se celular. Assumindo que este passo foi necessário para a origem da vida, necessariamente haveria uma fonte pré-existente de compostos anfifílicos capazes de se montar em compartimentos membranosos. É possível fazer conjecturas informadas sobre as propriedades de tais compostos e as condições mais propícias para sua auto-montagem em estruturas de fronteira. As membranas provavelmente incorporavam misturas de derivados de hidrocarbonetos entre 10 e 20 carbonos de comprimento com grupos carboxilato ou hidroxila na extremidade. Tais compostos podem ser sintetizados por reações químicas e pequenas quantidades estavam quase certamente presentes no ambiente pré-biótico. A montagem de membranas ocorre mais facilmente em soluções de baixa força iônica com conteúdo mínimo de sal e cátions divalentes, o que sugere que a vida celular começou em poças de água doce associadas a ilhas vulcânicas, em vez de fontes hidrotermais submarinas.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life7010005",
    doi = "10.3390/life7010005",
    openalex = "W2573268563",
    references = "doi101073pnas1117774109, doi103390life5021239"
}

Modelos de origem da vida baseados em "conjuntos energizados de blocos de construção" são insustentáveis em princípio. Isso é fundamentalmente uma consequência do fato de que qualquer sistema vivo está em um estado físico extremamente longe do equilíbrio, uma condição que ele próprio deve construir e sustentar. Isso, por sua vez, requer que ele realize todas as suas transformações moleculares - obrigatoriamente aquelas que convertem, e assim criam, desequilíbrios - usando máquinas macromoleculares mecanocaso-específicas. A química de soluções por ação de massa é totalmente incapaz de fazer isso. Argumentamos na Parte 2 desta série que essa dependência inerente da vida em máquinas macromoleculares que convertem desequilíbrios é também um requisito obrigatório para a vida em sua emergência. Portanto, a vida deve ter sido lançada pela operação de máquinas macromoleculares abióticas impulsionadas por desequilíbrios abióticos, mas especificamente "semelhantes à vida", cooptados de precipitados minerais que são quimicamente e fisicamente ativos. Modelos fundamentados em ideias de "química em uma bolsa", por mais energizados que sejam, não devem ser considerados.

@article{doi101002bies201700179,
    author = "Branscomb, Elbert e Russell, Michael J",
    title = "Frankenstein ou uma Fenda Alcalina Submarina: Quem é Responsável pela Abiogênese?: Parte 1: O que é a vida - para que ela possa criar a si mesma?",
    year = "2018",
    journal = "BioEssays: notícias e revisões em biologia molecular, celular e do desenvolvimento",
    abstract = {Modelos de origem da vida baseados em "conjuntos energizados de blocos de construção" são insustentáveis em princípio. Isso é fundamentalmente uma consequência do fato de que qualquer sistema vivo está em um estado físico extremamente longe do equilíbrio, uma condição que ele próprio deve construir e sustentar. Isso, por sua vez, requer que ele realize todas as suas transformações moleculares - obrigatoriamente aquelas que convertem, e assim criam, desequilíbrios - usando máquinas macromoleculares mecanocaso-específicas. A química de soluções por ação de massa é totalmente incapaz de fazer isso. Argumentamos na Parte 2 desta série que essa dependência inerente da vida em máquinas macromoleculares que convertem desequilíbrios é também um requisito obrigatório para a vida em sua emergência. Portanto, a vida deve ter sido lançada pela operação de máquinas macromoleculares abióticas impulsionadas por desequilíbrios abióticos, mas especificamente "semelhantes à vida", cooptados de precipitados minerais que são quimicamente e fisicamente ativos. Modelos fundamentados em ideias de "química em uma bolsa", por mais energizados que sejam, não devem ser considerados.},
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29870581/",
    doi = "10.1002/bies.201700179",
    openalex = "W2884939984",
    pmid = "29870581",
    references = "doi101002bies200900131, doi101016jchembiol201303012, doi101016s000634950076615x, doi101016s000634959381035x, doi101016s0168644503000482, doi101021cr2004844, doi101038s415700160012, doi101073pnas1117774109, doi101088003448857512126001, doi101098rsob130156"
}

A vida é aquilo que se replica e evolui, mas não há consenso sobre como a vida surgiu. Defendemos uma visão de protobiologia de sistemas, na qual os primeiros replicadores eram conjuntos de anfífilos espontaneamente acumulados, heterogêneos e majoritariamente não canônicos. Essa visão é sustentada por simulações rigorosas de cinética química do modelo de domínio de replicação por autocatálise graduada (GARD), baseado na noção de que a replicação ou reprodução de informações composicionais antecedeu a da informação de sequência. O GARD revela o surgimento de conjuntos privilegiados fora do equilíbrio (composomas), que retratam crescimento homeostático (de preservação de concentração) baseado em catálise. Tal processo, juntamente com fissão ocasional de conjuntos, encarna reprodução semelhante à celular. A evolução pré-ARN do GARD é evidenciada na seleção de diferentes composomas dentro de uma paisagem de aptidão esparsa, em resposta a mudanças químicas ambientais. Essas observações refutam alegações de que conjuntos do GARD (ou outras redes mutuamente catalíticas no cenário do metabolismo primeiro) não podem evoluir. Os composomas representam tanto um genótipo quanto um fenótipo selecionável, antecendendo a biologia atual em que os dois estão majoritariamente separados. Análises detalhadas do GARD mostram transições semelhantes a atratores de conjuntos aleatórios para composomas auto-organizados, com mudança negativa de entropia, estabelecendo assim os composomas como sistemas dissipativos — marcas da vida. Mostramos uma nova versão preliminar do nosso modelo, o GARD metabólico (M-GARD), no qual modificações covalentes lipídicas são orquestradas por catalisadores lipídicos não enzimáticos, que são eles mesmos reproduzidos composicionalmente. O M-GARD preenche a lacuna da falta de metabolismo verdadeiro no GARD básico e é recompensadoramente sustentado por uma instância experimental publicada de uma rede mutuamente catalítica baseada em lipídios. Antecipando avanços de longo alcance na dinâmica molecular no futuro próximo, o M-GARD está programado para representar quantitativamente protocélulas elaboradas, com reprodução orquestrada tanto da bicamada lipídica quanto do conteúdo luminal. Finalmente, uma análise do GARD em um contexto de planeta inteiro oferece o potencial para estimar a probabilidade do surgimento da vida. A escrutinização do GARD revitalizada apresentada nesta revisão aumenta a validade dos conjuntos autocatalíticos como um cenário de evolução inicial legítimo e fornece infraestrutura essencial para uma mudança de paradigma em direção a uma visão de protobiologia de sistemas sobre a origem da vida.

@article{doi101098rsif20180159,
    author = "Lancet, Doron and Zidovetzki, Raphael and Markovitch, Omer",
    title = "Systems protobiology: origin of life in lipid catalytic networks",
    year = "2018",
    journal = "Journal of The Royal Society Interface",
    abstract = "Life is that which replicates and evolves, but there is no consensus on how life emerged. We advocate a systems protobiology view, whereby the first replicators were assemblies of spontaneously accreting, heterogeneous and mostly non-canonical amphiphiles. This view is substantiated by rigorous chemical kinetics simulations of the graded autocatalysis replication domain (GARD) model, based on the notion that the replication or reproduction of compositional information predated that of sequence information. GARD reveals the emergence of privileged non-equilibrium assemblies (composomes), which portray catalysis-based homeostatic (concentration-preserving) growth. Such a process, along with occasional assembly fission, embodies cell-like reproduction. GARD pre-RNA evolution is evidenced in the selection of different composomes within a sparse fitness landscape, in response to environmental chemical changes. These observations refute claims that GARD assemblies (or other mutually catalytic networks in the metabolism first scenario) cannot evolve. Composomes represent both a genotype and a selectable phenotype, anteceding present-day biology in which the two are mostly separated. Detailed GARD analyses show attractor-like transitions from random assemblies to self-organized composomes, with negative entropy change, thus establishing composomes as dissipative systems-hallmarks of life. We show a preliminary new version of our model, metabolic GARD (M-GARD), in which lipid covalent modifications are orchestrated by non-enzymatic lipid catalysts, themselves compositionally reproduced. M-GARD fills the gap of the lack of true metabolism in basic GARD, and is rewardingly supported by a published experimental instance of a lipid-based mutually catalytic network. Anticipating near-future far-reaching progress of molecular dynamics, M-GARD is slated to quantitatively depict elaborate protocells, with orchestrated reproduction of both lipid bilayer and lumenal content. Finally, a GARD analysis in a whole-planet context offers the potential for estimating the probability of life's emergence. The invigorated GARD scrutiny presented in this review enhances the validity of autocatalytic sets as a bona fide early evolution scenario and provides essential infrastructure for a paradigm shift towards a systems protobiology view of life's origin.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsif.2018.0159",
    doi = "10.1098/rsif.2018.0159",
    openalex = "W2884452513",
    references = "doi101016jchembiol201303012, doi101038s415700160012, doi105860choice462052"
}

Korenaga e colaboradores apresentaram evidências sugerindo que o manto da Terra estava seco e que a água preenchia o oceano até o dobro do seu volume atual há 4,3 bilhões de anos. O dióxido de carbono era constantemente exalado durante a atividade vulcânica máfica a ultramáfica associada a plumas magmáticas que produziram a crosta oceânica espessa, densa e relativamente estável. Nesse cenário, dois tipos distintos e principais de fontes hidrotermais subaquáticas estavam ativos: fontes ácidas de ~400 °C, cujos efluentes transportavam vastas quantidades de ferro para o oceano, e fontes altamente alcalinas e reduzidas de ~120 °C, exalando da crosta mais fria e serpentinizada a uma certa distância das cabeças das plumas. Ao encontrar os efluentes alcalinos, o ferro das fontes das cabeças das plumas precipitava, formando montículos provavelmente cercados por depósitos exalativos voluminosos semelhantes às formações de ferro em faixas conhecidas do Arqueano. Esses montículos e os sedimentos circundantes, compostos por micro ou nanocristais do óxido-hidróxido de ferro de valência variável Fe II/Fe III conhecido como ferrugem verde, a precipitação da ferrugem verde, juntamente com sulfetos de ferro subsidiários e concentrações menores de níquel, cobalto e molibdênio no ambiente das fontes alcalinas, pode ter estabelecido tanto os principais desequilíbrios bio-sintônicos quanto os meios para utilizá-los adequadamente — os elementos necessários para efetuar as transições essenciais de inanimado para animado que lançaram a vida. Especificamente, no modelo de fonte hidrotermal alcalina subaquática para o surgimento da vida, sugere-se primeiro que os micro- e nanocristais de ferrugem verde flexíveis em relação ao redox precipitaram espontaneamente para formar barreiras à mistura completa do oceano carbonático e dos fluidos hidrotermais alcalinos. Essas barreiras criaram e mantiveram desequilíbrios iônicos acentuados. Em segundo lugar, as camadas intercalares hidratadas da ferrugem verde atuaram como motores alimentados por esses desequilíbrios iônicos e impulsionaram reações endergônicas essenciais. Lá, auxiliados por sulfetos e elementos traços atuando como promotores catalíticos e agentes de transferência de elétrons, o nitrato poderia ser reduzido a amônia e dióxido de carbono a formiato, enquanto o metano poderia ter sido oxidado a grupos metil e formil. Acetato e ácidos carboxílicos superiores poderiam então ter sido produzidos a partir dessas moléculas C1 e aminados para aminoácidos, e daí oligomerizados para oferecer ninhos peptídicos ao fosfato e sulfetos de ferro, e secretados para formar estruturas primitivas delimitadas por amiloide, levando conceitualmente a protocélulas.

@article{doi103390life8030035,
    author = "Russell, Michael J.",
    title = "Green Rust: The Simple Organizing ‘Seed’ of All Life?",
    year = "2018",
    journal = "Life",
    abstract = "Korenaga and coworkers presented evidence to suggest that the Earth's mantle was dry and water filled the ocean to twice its present volume 4.3 billion years ago. Carbon dioxide was constantly exhaled during the mafic to ultramafic volcanic activity associated with magmatic plumes that produced the thick, dense, and relatively stable oceanic crust. In that setting, two distinct and major types of sub-marine hydrothermal vents were active: \textasciitilde 400 °C acidic springs, whose effluents bore vast quantities of iron into the ocean, and \textasciitilde 120 °C, highly alkaline, and reduced vents exhaling from the cooler, serpentinizing crust some distance from the heads of the plumes. When encountering the alkaline effluents, the iron from the plume head vents precipitated out, forming mounds likely surrounded by voluminous exhalative deposits similar to the banded iron formations known from the Archean. These mounds and the surrounding sediments, comprised micro or nano-crysts of the variable valence Fe II /Fe III oxyhydroxide known as green rust. The precipitation of green rust, along with subsidiary iron sulfides and minor concentrations of nickel, cobalt, and molybdenum in the environment at the alkaline springs, may have established both the key bio-syntonic disequilibria and the means to properly make use of them-the elements needed to effect the essential inanimate-to-animate transitions that launched life. Specifically, in the submarine alkaline vent model for the emergence of life, it is first suggested that the redox-flexible green rust micro- and nano-crysts spontaneously precipitated to form barriers to the complete mixing of carbonic ocean and alkaline hydrothermal fluids. These barriers created and maintained steep ionic disequilibria. Second, the hydrous interlayers of green rust acted as engines that were powered by those ionic disequilibria and drove essential endergonic reactions. There, aided by sulfides and trace elements acting as catalytic promoters and electron transfer agents, nitrate could be reduced to ammonia and carbon dioxide to formate, while methane may have been oxidized to methyl and formyl groups. Acetate and higher carboxylic acids could then have been produced from these C1 molecules and aminated to amino acids, and thence oligomerized to offer peptide nests to phosphate and iron sulfides, and secreted to form primitive amyloid-bounded structures, leading conceivably to protocells.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life8030035",
    doi = "10.3390/life8030035",
    openalex = "W2889035376",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101002j146020751982tb01276x, doi101016000926149500905j, doi101016jtim200411006, doi101021cr068037a, doi10103846972, doi101038nrmicro2415, doi101088003448857512126001, doi101126science1153213, doi101126science2434996, doi101126science2775326653"
}

@article{cartwright2019the,
    author = "Cartwright, Julyan H. E. e Russell, Michael J.",
    title = "A origem da vida: a teoria do ventilo submarino alcalino aos 30 anos",
    year = "2019",
    journal = "Interface Focus",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsfs.2019.0104",
    doi = "10.1098/rsfs.2019.0104",
    number = "6",
    openalex = "W2981187779",
    pages = "20190104",
    volume = "9",
    references = "doi101001archinte196103620040143016, doi101007bf00160147, doi101021acschemrev5b00014, doi101021acsinorgchem5b02157, doi101039b708995c, doi101144gsjgs15430377, doi1023072092944, doi103390life7020013, doi103390life8030035, doi107551mitpress110680010001"
}

Resumo O objetivo deste artigo é fornecer ao leitor uma visão geral dos diferentes cenários possíveis para a emergência da vida, avaliá-los criticamente e, de acordo com as conclusões a que chegamos, analisar se processos semelhantes poderiam ter sido propícios para origens independentes da vida nas várias luas geladas do Sistema Solar. Em vez de propor diretamente um berçário concreto e inequívoco da vida na Terra, focamos em descrever os diferentes requisitos que, argumentavelmente, são necessários para a transição entre a não-vida e a vida. Abordamos este tópico sob perspectivas geológicas, biológicas e químicas com o objetivo de fornecer respostas de forma integrada. Refletimos sobre as hipóteses de origem mais proeminentes e avaliamos se elas correspondem aos requisitos abiogênicos mencionados anteriormente. Com base nas conclusões extraídas, abordamos se as condições para a abiogênese foram/são atendidas em qualquer uma das luas geladas oceânicas.

@article{doi101007s1121401906248,
    author = "Camprubí, Eloi e de Leeuw, J.W. e House, Christopher H. e Raulin, F. e Russell, Michael J. e Spang, Anja e Tirumalai, Madhan R. e Westall, Francès",
    title = "The Emergence of Life",
    year = "2019",
    journal = "Space Science Reviews",
    abstract = "Resumo O objetivo deste artigo é fornecer ao leitor uma visão geral dos diferentes cenários possíveis para a emergência da vida, avaliá-los criticamente e, de acordo com as conclusões a que chegamos, analisar se processos semelhantes poderiam ter sido propícios para origens independentes da vida nas várias luas geladas do Sistema Solar. Em vez de propor diretamente um berçário concreto e inequívoco da vida na Terra, focamos em descrever os diferentes requisitos que, argumentavelmente, são necessários para a transição entre a não-vida e a vida. Abordamos este tópico sob perspectivas geológicas, biológicas e químicas com o objetivo de fornecer respostas de forma integrada. Refletimos sobre as hipóteses de origem mais proeminentes e avaliamos se elas correspondem aos requisitos abiogênicos mencionados anteriormente. Com base nas conclusões extraídas, abordamos se as condições para a abiogênese foram/são atendidas em qualquer uma das luas geladas oceânicas.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11214-019-0624-8",
    doi = "10.1007/s11214-019-0624-8",
    openalex = "W2996665395",
    references = "doi101002bies201700182, doi101007bf01734359, doi101016009286749390529y, doi101073pnas591110, doi101073pnas74115088, doi101073pnas87124576, doi101126science1173046528, doi101126science1962210, doi101126science2895481905, doi1023072103745, doi103390life8030035, doi105962bhltitle156765, doi105962bhltitle542"
}

Apresentamos uma hipótese testável relacionada à origem da vida na terra, na qual poços de fontes termais vulcânicas flutuantes desempenham um papel central. A hipótese baseia-se em evidências experimentais de que polímeros encapsulados por lipídios podem ser sintetizados por ciclos de hidratação e desidratação para formar protocélulas. Utilizando metáforas do bootstrap de um simples sistema operacional de computador, mostramos como protocélulas que ciclam através de fases úmidas, secas e úmidas submeterão polímeros a seleção combinatória e extrairão funções estruturais e catalíticas de sequências inicialmente aleatórias, incluindo estabilização estrutural, formação de poros e atividade metabólica primitiva. Propomos que protocélulas que se agregam em um hidrogel na fase úmida intermediária de ciclos úmido-seco representam um sistema progenote primitivo. Populações de progenotes podem sofrer seleção e distribuição, construir nichos em novos ambientes e permitir um efeito de rede de compartilhamento que pode evolutivamente transformá-los coletivamente nas primeiras comunidades microbianas. Experimentos de laboratório e de campo testando os primeiros passos do cenário são resumidos. O cenário é então colocado em um contexto geológico na Terra primitiva para sugerir um caminho plausível da origem da vida em poços de fontes termais de água doce quimicamente ótimos para o surgimento de comunidades microbianas tolerantes a condições mais extremas em lagos diluídos e condições salinas em ambientes marinhos. Observa-se uma continuidade para a biogênese começando com agregados simples de protocélulas, passando pela forma transicional do progenote, até biofilmes microbianos robustos que deixam impressões fósseis de estromatólitos tão representativas no registro rochoso. Apresenta-se um roteiro para testes futuros da hipótese. Comparamos o cenário de ventilação oceânica com cenários de poços terrestres para uma origem da vida e exploramos suas implicações para a evolução subsequente para vida multicelular, como plantas. Concluímos utilizando a hipótese para posicionar onde a vida também pode ter surgido em habitats como Marte ou a lua gelada de Saturno, Encélado. "Postular uma reação catalisada por acaso, talvez catalisada por um íon metálico, pode ser razoável, mas postular um conjunto delas é apelar para a magia." - Leslie Orgel.

@article{doi101089ast20192045,
    author = "Damer, Bruce and Deamer, David W.",
    title = "A Hipótese da Fonte Quente para uma Origem da Vida",
    year = "2019",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {Apresentamos uma hipótese testável relacionada à origem da vida na terra, na qual poços de fontes termais vulcânicas flutuantes desempenham um papel central. A hipótese baseia-se em evidências experimentais de que polímeros encapsulados por lipídios podem ser sintetizados por ciclos de hidratação e desidratação para formar protocélulas. Utilizando metáforas do bootstrap de um simples sistema operacional de computador, mostramos como protocélulas que ciclam através de fases úmidas, secas e úmidas submeterão polímeros a seleção combinatória e extrairão funções estruturais e catalíticas de sequências inicialmente aleatórias, incluindo estabilização estrutural, formação de poros e atividade metabólica primitiva. Propomos que protocélulas que se agregam em um hidrogel na fase úmida intermediária de ciclos úmido-seco representam um sistema progenote primitivo. Populações de progenotes podem sofrer seleção e distribuição, construir nichos em novos ambientes e permitir um efeito de rede de compartilhamento que pode evolutivamente transformá-los coletivamente nas primeiras comunidades microbianas. Experimentos de laboratório e de campo testando os primeiros passos do cenário são resumidos. O cenário é então colocado em um contexto geológico na Terra primitiva para sugerir um caminho plausível da origem da vida em poços de fontes termais de água doce quimicamente ótimos para o surgimento de comunidades microbianas tolerantes a condições mais extremas em lagos diluídos e condições salinas em ambientes marinhos. Observa-se uma continuidade para a biogênese começando com agregados simples de protocélulas, passando pela forma transicional do progenote, até biofilmes microbianos robustos que deixam impressões fósseis de estromatólitos tão representativas no registro rochoso. Apresenta-se um roteiro para testes futuros da hipótese. Comparamos o cenário de ventilação oceânica com cenários de poços terrestres para uma origem da vida e exploramos suas implicações para a evolução subsequente para vida multicelular, como plantas. Concluímos utilizando a hipótese para posicionar onde a vida também pode ter surgido em habitats como Marte ou a lua gelada de Saturno, Encélado. "Postular uma reação catalisada por acaso, talvez catalisada por um íon metálico, pode ser razoável, mas postular um conjunto delas é apelar para a magia." - 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"
}

A formação abiótica de hidrocarbonetos n-alcânicos foi postulada para ocorrer dentro da crosta terrestre. Evidências aparentes basearam-se principalmente em padrões incomuns de distribuição de isótopos de carbono e hidrogênio que distinguem o metano e seus homólogos de cadeia superior das composições isotópicas bióticas associadas à produção microbiana e à degradação térmica de matéria orgânica em sistemas fechados. Aqui, apresentamos a primeira investigação global das composições isotópicas de carbono e hidrogênio de n-alcâneos em fluidos vulcano-hidrotérmicos hospedados por rochas basálticas, andesíticas, traquíticas e riolíticas. Mostramos que as composições isotópicas globais desses gases seguem tendências características da degradação de matéria orgânica em sistemas abertos de alta temperatura. Em sistemas livres de sedimentos, a matéria orgânica é fornecida por águas superficiais (água do mar, água meteórica) que circulam através das rochas reservatório. Nosso conjunto de dados implica fortemente que a degradação térmica de matéria orgânica é capaz de satisfazer critérios isotópicos anteriormente classificados como indicativos de abiogênese. Considerando ainda a presença ubíqua de águas superficiais na crosta terrestre, as ocorrências de hidrocarbonetos abióticos podem ter sido significativamente superestimadas.

@article{doi107185geochemlet1920,
    author = "Fiebig, Jens e Stefánsson, Andri e Ricci, Andrea e Tassi, Franco e Viveiros, Fátima e Silva, Catarina e Lopez, T. M. e Schreiber, Charlotte W. e Hofmann, Sven e Mountain, Bruce W.",
    title = "Abiogênese não necessária para explicar a origem de hidrocarbonetos vulcano-hidrotérmicos",
    year = "2019",
    journal = "Geochemical Perspectives Letters",
    abstract = "A formação abiótica de hidrocarbonetos n-alcânicos foi postulada para ocorrer dentro da crosta terrestre. Evidências aparentes basearam-se principalmente em padrões incomuns de distribuição de isótopos de carbono e hidrogênio que distinguem o metano e seus homólogos de cadeia superior das composições isotópicas bióticas associadas à produção microbiana e à degradação térmica de matéria orgânica em sistemas fechados. Aqui, apresentamos a primeira investigação global das composições isotópicas de carbono e hidrogênio de n-alcâneos em fluidos vulcano-hidrotérmicos hospedados por rochas basálticas, andesíticas, traquíticas e riolíticas. Mostramos que as composições isotópicas globais desses gases seguem tendências características da degradação de matéria orgânica em sistemas abertos de alta temperatura. Em sistemas livres de sedimentos, a matéria orgânica é fornecida por águas superficiais (água do mar, água meteórica) que circulam através das rochas reservatório. Nosso conjunto de dados implica fortemente que a degradação térmica de matéria orgânica é capaz de satisfazer critérios isotópicos anteriormente classificados como indicativos de abiogênese. Considerando ainda a presença ubíqua de águas superficiais na crosta terrestre, as ocorrências de hidrocarbonetos abióticos podem ter sido significativamente superestimadas.",
    url = "https://doi.org/10.7185/geochemlet.1920",
    doi = "10.7185/geochemlet.1920",
    openalex = "W2964744142",
    references = "doi1010160009254188901015, doi1010160031920176900820, doi101016s0009254199000832, doi101016s0009254199000923, doi101016s001670370000377x, doi101016s096098220900431x, doi1010292001gb001807, doi10102992jc01511, doi101073pnas1004933107, doi101098rstb20061840"
}

A química pré-biótica visa explicar como a bioquímica da vida como a conhecemos surgiu. A maioria dos esforços nesta área concentrou-se na provisão de compostos importantes para a vida por meio de rotas sintéticas multietapas que não se assemelham à bioquímica. No entanto, obter insights sobre por que o metabolismo central utiliza as moléculas, reações, vias e organização geral que utiliza exige que consideremos as moléculas não apenas como objetivos finais sintéticos. Igualmente importantes são os processos dinâmicos que as constroem e as decompõem. Essa perspectiva levou muitos pesquisadores à hipótese de que a primeira etapa da origem da vida começou com o início de uma versão primitiva não enzimática do metabolismo, inicialmente catalisada por minerais e íons metálicos que ocorrem naturalmente. Essa visão das origens da vida passou a ser conhecida como "metabolismo primeiro". A continuidade com o metabolismo moderno exigiria que uma versão primitiva do metabolismo construísse e decompusesse cetoácidos, açúcares, aminoácidos e ribonucleotídeos de maneira muito semelhante às vias que o fazem hoje. Esta revisão discute vias metabólicas relevantes para a origem da vida de uma maneira acessível a químicos e resume experimentos sugerindo que várias vias podem ter suas raízes na química pré-biótica. Finalmente, são destacados os marcos principais restantes para a hipótese protometabólica.

@article{doi101021acschemrev0c00191,
    author = "Muchowska, Kamila B. e Varma, Sreejith J. e Moran, Joseph",
    title = "Reações Metabólicas Não Enzimáticas e as Origens da Vida",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = {A química pré-biótica visa explicar como a bioquímica da vida como a conhecemos surgiu. A maioria dos esforços nesta área concentrou-se na provisão de compostos importantes para a vida por meio de rotas sintéticas multietapas que não se assemelham à bioquímica. No entanto, obter insights sobre por que o metabolismo central utiliza as moléculas, reações, vias e organização geral que utiliza exige que consideremos as moléculas não apenas como objetivos finais sintéticos. Igualmente importantes são os processos dinâmicos que as constroem e as decompõem. Essa perspectiva levou muitos pesquisadores à hipótese de que a primeira etapa da origem da vida começou com o início de uma versão primitiva não enzimática do metabolismo, inicialmente catalisada por minerais e íons metálicos que ocorrem naturalmente. Essa visão das origens da vida passou a ser conhecida como "metabolismo primeiro". A continuidade com o metabolismo moderno exigiria que uma versão primitiva do metabolismo construísse e decompusesse cetoácidos, açúcares, aminoácidos e ribonucleotídeos de maneira muito semelhante às vias que o fazem hoje. Esta revisão discute vias metabólicas relevantes para a origem da vida de uma maneira acessível a químicos e resume experimentos sugerindo que várias vias podem ter suas raízes na química pré-biótica. Finalmente, são destacados os marcos principais restantes para a hipótese protometabólica.},
    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"
}

O papel fundamental que os peptídeos e as proteínas desempenham na biologia de hoje torna quase indiscutível que os peptídeos foram jogadores-chave na origem da vida. Na medida em que é apropriado extrapolar para trás da biologia existente para o mundo pré-biótico, deve-se reconhecer a importância crítica que redes moleculares interconectadas, provavelmente com peptídeos como componentes-chave, teriam desempenhado na origem da vida. Nesta revisão, resumimos processos químicos envolvendo peptídeos que poderiam ter contribuído para a evolução química inicial, com ênfase nas interações moleculares entre peptídeos e outras classes de moléculas orgânicas. Primeiro, resumimos mecanismos pelos quais aminoácidos e blocos de construção semelhantes poderiam ter sido produzidos e elaborados em proto-peptídeos. Em seguida, são discutidas as interações não covalentes de peptídeos com outros peptídeos, bem como com ácidos nucleicos, lipídios, carboidratos, íons metálicos e moléculas aromáticas, em relação aos possíveis papéis dessas interações na evolução química da estrutura e função. Finalmente, descrevemos pesquisas envolvendo alternativas estruturais aos peptídeos e adutos covalentes entre aminoácidos/peptídeos e outras classes de moléculas. Propomos que futuros avanços abundantes na química da origem da vida emergirão de investigações de sistemas químicos interconectados nos quais interações sinérgicas entre diferentes classes de moléculas surgem.

@article{doi101021acschemrev9b00664,
    author = "Frenkel‐Pinter, Moran e Samanta, Mousumi e Ashkenasy, Gonen e Leman, Luke J.",
    title = "Peptídeos Pré-bióticos: Hubs Moleculares na Origem da Vida",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = "O papel fundamental que os peptídeos e as proteínas desempenham na biologia de hoje torna quase indiscutível que os peptídeos foram jogadores-chave na origem da vida. Na medida em que é apropriado extrapolar para trás da biologia existente para o mundo pré-biótico, deve-se reconhecer a importância crítica que redes moleculares interconectadas, provavelmente com peptídeos como componentes-chave, teriam desempenhado na origem da vida. Nesta revisão, resumimos processos químicos envolvendo peptídeos que poderiam ter contribuído para a evolução química inicial, com ênfase nas interações moleculares entre peptídeos e outras classes de moléculas orgânicas. Primeiro, resumimos mecanismos pelos quais aminoácidos e blocos de construção semelhantes poderiam ter sido produzidos e elaborados em proto-peptídeos. Em seguida, são discutidas as interações não covalentes de peptídeos com outros peptídeos, bem como com ácidos nucleicos, lipídios, carboidratos, íons metálicos e moléculas aromáticas, em relação aos possíveis papéis dessas interações na evolução química da estrutura e função. Finalmente, descrevemos pesquisas envolvendo alternativas estruturais aos peptídeos e adutos covalentes entre aminoácidos/peptídeos e outras classes de moléculas. Propomos que futuros avanços abundantes na química da origem da vida emergirão de investigações de sistemas químicos interconectados nos quais interações sinérgicas entre diferentes classes de moléculas surgem.",
    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"
}

A subducção de seamounts e características de cristas nas fronteiras de placas convergentes desempenha um papel importante na deformação da placa sobrejacente e influencia o ciclo geoquímico e os processos biológicos associados. A serpentinização ativa do manto da zona frontal e o vulcanismo de lama de serpentinita na zona frontal das Marianas (entre a trincheira e o arco vulcânico ativo) fornecem janelas para os processos de subducção. Aqui, apresentamos (1) a primeira observação de uma exposição extensa de um seamount do Cretáceo não deformado atualmente sendo subduzido na inclinação interna da Trincheira das Marianas; (2) deformação vertical da região da zona frontal relacionada à subducção de seamounts da Placa do Pacífico e crosta espessada; (3) núcleos recuperados dos Ocean Drilling Program e International Ocean Discovery Program de fluxos de lama de serpentinita que confirmam a exumação de várias litologias da Placa do Pacífico, incluindo calcário de recife subduzido; (4) dados petrológicos, geoquímicos e paleontológicos dos núcleos que mostram que a exumação de seamounts da Placa do Pacífico abrange maiores extensões espaciais e temporais; (5) a inferência de que comunidades microbianas associadas ao vulcanismo de lama de serpentinita também podem ser exumadas do fundo do mar da placa subduzida e/ou seamounts; e (6) as implicações para os efeitos desses processos em relação à evolução da vida. Este artigo faz parte de um problema de discussão sobre 'Serpentina no sistema terrestre'.

@article{doi101098rsta20180425,
    author = "Fryer, P. e Wheat, C.G. e Williams, Trevor e Kelley, Christopher e Johnson, K. e Ryan, Jeffrey G. e Kurz, Walter e Shervais, John W. e Albers, E. e Bekins, B. e Debret, B.P.R. e Deng, J. e Dong, Y. e Eickenbusch, P. e Frery, E.A. e Ichiyama, Yuji e Johnston, R.M. e Kevorkian, R.T. e Magalhães, V. e Mantovanelli, S.S. e Menapace, W. e Menzies, C.D. e Michibayashi, Katsuyoshi e Moyer, C.L. e Mullane, K.K. e Park, Jung‐Woo e Price, R.E. e Sissmann, O.J. e Suzuki, Shino e Takai, Ken e Walter, B. e Zhang, Rui e Amon, Diva J. e Glickson, D. e Pomponi, Shirley A.",
    title = "Vulcanismo de lama de serpentinita das Marianas expõe materiais de seamounts subducidos: implicações para a origem da vida",
    year = "2020",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences",
    abstract = "A subducção de seamounts e características de cristas nas fronteiras de placas convergentes desempenha um papel importante na deformação da placa sobrejacente e influencia o ciclo geoquímico e os processos biológicos associados. A serpentinização ativa do manto da zona frontal e o vulcanismo de lama de serpentinita na zona frontal das Marianas (entre a trincheira e o arco vulcânico ativo) fornecem janelas para os processos de subducção. Aqui, apresentamos (1) a primeira observação de uma exposição extensa de um seamount do Cretáceo não deformado atualmente sendo subduzido na inclinação interna da Trincheira das Marianas; (2) deformação vertical da região da zona frontal relacionada à subducção de seamounts da Placa do Pacífico e crosta espessada; (3) núcleos recuperados dos Ocean Drilling Program e International Ocean Discovery Program de fluxos de lama de serpentinita que confirmam a exumação de várias litologias da Placa do Pacífico, incluindo calcário de recife subduzido; (4) dados petrológicos, geoquímicos e paleontológicos dos núcleos que mostram que a exumação de seamounts da Placa do Pacífico abrange maiores extensões espaciais e temporais; (5) a inferência de que comunidades microbianas associadas ao vulcanismo de lama de serpentinita também podem ser exumadas do fundo do mar da placa subduzida e/ou seamounts; e (6) as implicações para os efeitos desses processos em relação à evolução da vida. Este artigo faz parte de um problema de discussão sobre 'Serpentina no sistema terrestre'.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.2018.0425",
    doi = "10.1098/rsta.2018.0425",
    openalex = "W2998710986",
    references = "doi101098rsta20180421"
}

A pesquisa sobre a origem da vida é altamente heterogênea. Após um desenvolvimento histórico peculiar, ela ainda inclui visões fortemente opostas que potencialmente dificultam o progresso. Na 1ª Reunião Interdisciplinar sobre a Origem da Vida, pesquisadores de início de carreira se reuniram para explorar as semelhanças entre teorias e abordagens, pontos críticos de divergência e expectativas para o futuro. Descobrimos que, embora as abordagens e teorias clássicas — por exemplo, de baixo para cima e de cima para baixo, mundo do RNA versus metabolismo primeiro — tenham sido prevalentes na pesquisa sobre a origem da vida, elas estão deixando de ser mutuamente exclusivas e podem e devem alimentar abordagens integradoras. Aqui, focamos em questões urgentes e desenvolvimentos recentes que conectam as disciplinas e abordagens clássicas, e destacamos expectativas para futuros empreendimentos na pesquisa sobre a origem da vida.

@article{doi103390life10030020,
    author = "Preiner, Martina e Asche, Silke e Becker, Sidney e Betts, Holly C. e Boniface, Adrien e Camprubí, Eloi e Chandru, Kuhan e Erastova, Valentina e Garg, Sriram G. e Khawaja, Nozair e Kostyrka, Gladys e Machné, Rainer e Moggioli, Giacomo e Muchowska, Kamila B. e Neukirchen, Sinje e Peter, Benedikt e Pichlhöfer, Edith e Radványi, Ádám e Rossetto, Daniele e Salditt, Annalena e Schmelling, Nicolas e Sousa, Filipa L. e Tria, Fernando D. K. e Vörös, Dániel e Xavier, Joana C.",
    title = "O Futuro da Pesquisa sobre a Origem da Vida: Conectando Divisões de Décadas",
    year = "2020",
    journal = "Life",
    abstract = "A pesquisa sobre a origem da vida é altamente heterogênea. Após um desenvolvimento histórico peculiar, ela ainda inclui visões fortemente opostas que potencialmente dificultam o progresso. Na 1ª Reunião Interdisciplinar sobre a Origem da Vida, pesquisadores de início de carreira se reuniram para explorar as semelhanças entre teorias e abordagens, pontos críticos de divergência e expectativas para o futuro. Descobrimos que, embora as abordagens e teorias clássicas — por exemplo, de baixo para cima e de cima para baixo, mundo do RNA versus metabolismo primeiro — tenham sido prevalentes na pesquisa sobre a origem da vida, elas estão deixando de ser mutuamente exclusivas e podem e devem alimentar abordagens integradoras. Aqui, focamos em questões urgentes e desenvolvimentos recentes que conectam as disciplinas e abordagens clássicas, e destacamos expectativas para futuros empreendimentos na pesquisa sobre a origem da vida.",
    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"
}

@article{doi101016jearscirev2021103910,
    author = "Trolard, Fabienne e Duval, Simon e Nitschke, Wolfgang e Ménèz, Bénédicte e Pisapia, Céline e Nacib, Jihaine Ben e Andréani, M. e Bourrié, Guilhem",
    title = "Mineralogia, geoquímica e ocorrências de fougerite em um sistema hidrotermal moderno e suas implicações para a origem da vida",
    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"
}

O campo da química pré-biótica demonstrou que sistemas químicos orgânicos complexos que exibem várias propriedades semelhantes à vida podem ser produzidos abioticamente em laboratório. Compreender esses sistemas químicos é importante para a astrobiologia e a detecção de vida, uma vez que não sabemos até que ponto a química pré-biótica pode existir ou ter existido em outros mundos. Nem sabemos quais assinaturas são diagnósticas de um sistema pré-biótico existente ou "falho". Na Terra, a biologia suprimiu a maioria da química orgânica abiótica e sobrepôs os registros geológicos da química pré-biótica; portanto, é difícil validar se as assinaturas químicas de futuras missões planetárias são remanescentes ou sistemas pré-bióticos existentes. O "limiar de assinatura biológica" entre se uma assinatura química é mais provável de ser produzida por química abiótica versus biótica em um mundo dado pode variar significativamente, dependendo do ambiente particular, e pode mudar ao longo do tempo, especialmente se a vida emergir e se diversificar naquele mundo. Para interpretar assinaturas orgânicas detectadas durante uma missão planetária, defendemos (1) obter uma compreensão mais completa das possibilidades químicas pré-bióticas/abióticas em ambientes planetários diversos e (2) envolver amostras pré-bióticas experimentais como análogos ao gerar bibliotecas de comparação para instrumentos de missões de "detecção de vida".

@article{doi101089ast20210079,
    author = "Barge, Laura M. and Rodriguez, Laura E. and Weber, Jessica M. and Theiling, Bethany",
    title = "Determining the "Biosignature Threshold" for Life Detection on Biotic, Abiotic, or Prebiotic Worlds",
    year = "2021",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {O campo da química pré-biótica demonstrou que sistemas químicos orgânicos complexos que exibem várias propriedades semelhantes à vida podem ser produzidos abioticamente em laboratório. Compreender esses sistemas químicos é importante para a astrobiologia e a detecção de vida, uma vez que não sabemos até que ponto a química pré-biótica pode existir ou ter existido em outros mundos. Nem sabemos quais assinaturas são diagnósticas de um sistema pré-biótico existente ou "falho". Na Terra, a biologia suprimiu a maioria da química orgânica abiótica e sobrepôs os registros geológicos da química pré-biótica; portanto, é difícil validar se as assinaturas químicas de futuras missões planetárias são remanescentes ou sistemas pré-bióticos existentes. O "limiar de assinatura biológica" entre se uma assinatura química é mais provável de ser produzida por química abiótica versus biótica em um mundo dado pode variar significativamente, dependendo do ambiente particular, e pode mudar ao longo do tempo, especialmente se a vida emergir e se diversificar naquele mundo. Para interpretar assinaturas orgânicas detectadas durante uma missão planetária, defendemos (1) obter uma compreensão mais completa das possibilidades químicas pré-bióticas/abióticas em ambientes planetários diversos e (2) envolver amostras pré-bióticas experimentais como análogos ao gerar bibliotecas de comparação para instrumentos de missões de "detecção de vida".},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2021.0079",
    doi = "10.1089/ast.2021.0079",
    openalex = "W4200321682",
    references = "doi101038216029a0, doi103390life10040042"
}

São descritas a termodinâmica fora do equilíbrio e os mecanismos de reação fotoquímica que podem ter participado na estruturação dissipativa, proliferação e complexação das moléculas fundamentais da vida a partir de precursores mais simples e comuns sob o fluxo de fótons UVC prevalente na superfície da Terra na origem da vida. A estruturação dissipativa das moléculas fundamentais é evidenciada por suas bandas de absorção de comprimento de onda fortes e amplas na UVC e rápida desexcitação sem radiação. A proliferação surge da natureza auto- e cross-catalítica dos produtos intermediários. A não-linearidade inerente dá origem a numerosos estados estacionários, permitindo que o sistema evolua, ao amplificar uma flutuação, em direção a perfis de concentração que proporcionam geralmente maior dissipação de fótons através de uma seleção termodinâmica de eficácia dissipativa. Apresenta-se um exemplo de abiogênese fotoquímica dissipativa de adenina a partir do precursor HCN em solvente aquoso dentro de uma vesícula de ácido graxo flutuando na superfície de um oceano quente e impulsionado longe do equilíbrio pela luz UVC incidente. As equações cinéticas para as reações fotoquímicas com difusão são resolvidas sob diferentes condições ambientais e os resultados analisados dentro do quadro da teoria da Termodinâmica Clássica Irreversível Não-Linear.

@article{doi103390e23020217,
    author = "Michaelian, Karo",
    title = "The Dissipative Photochemical Origin of Life: UVC Abiogenesis of Adenine",
    year = "2021",
    journal = "Entropy",
    abstract = "The non-equilibrium thermodynamics and the photochemical reaction mechanisms are described which may have been involved in the dissipative structuring, proliferation and complexation of the fundamental molecules of life from simpler and more common precursors under the UVC photon flux prevalent at the Earth's surface at the origin of life. Dissipative structuring of the fundamental molecules is evidenced by their strong and broad wavelength absorption bands in the UVC and rapid radiationless deexcitation. Proliferation arises from the auto- and cross-catalytic nature of the intermediate products. Inherent non-linearity gives rise to numerous stationary states permitting the system to evolve, on amplification of a fluctuation, towards concentration profiles providing generally greater photon dissipation through a thermodynamic selection of dissipative efficacy. An example is given of photochemical dissipative abiogenesis of adenine from the precursor HCN in water solvent within a fatty acid vesicle floating on a hot ocean surface and driven far from equilibrium by the incident UVC light. The kinetic equations for the photochemical reactions with diffusion are resolved under different environmental conditions and the results analyzed within the framework of non-linear Classical Irreversible Thermodynamic theory.",
    url = "https://doi.org/10.3390/e23020217",
    doi = "10.3390/e23020217",
    openalex = "W3113314209",
    references = "doi101002andp19053220806, doi10108800344885291306, doi101098rstb19520012, doi101103physrev37405, doi101103physrev382265, doi101103physrev8334, doi10111911987158, doi101126science1173046528, doi10114912425756, openalexw1556913189"
}

Publicações relacionadas à origem da vida são majoritariamente produtos de pesquisa laboratorial e têm a suposição tácita de que as mesmas reações teriam sido possíveis na Terra primitiva, há cerca de 4 bilhões de anos. Essa suposição pode ser testada? Não podemos voltar no tempo, mas somos capazes de sair do laboratório e realizar experimentos em condições naturais que presumivelmente são análogas ao ambiente pré-biótico. Esta breve revisão descreve as primeiras tentativas de empreender tais estudos e algumas das lições que aprendemos.

@article{doi103390life11020134,
    author = "Deamer, David W.",
    title = "Where Did Life Begin? Testing Ideas in Prebiotic Analogue Conditions",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = "Publicações relacionadas à origem da vida são majoritariamente produtos de pesquisa laboratorial e têm a suposição tácita de que as mesmas reações teriam sido possíveis na Terra primitiva, há cerca de 4 bilhões de anos. Essa suposição pode ser testada? Não podemos voltar no tempo, mas somos capazes de sair do laboratório e realizar experimentos em condições naturais que presumivelmente são análogas ao ambiente pré-biótico. Esta breve revisão descreve as primeiras tentativas de empreender tais estudos e algumas das lições que aprendemos.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life11020134",
    doi = "10.3390/life11020134",
    openalex = "W3128786289",
    references = "doi103390life10110291"
}

A suposição de que existia um "problema da água" na emergência da vida—de que o Oceano Hadeano era simplesmente muito úmido e salgado para que a vida emergisse nele—é aqui submetida a verificações de realidade geológicas e experimentais. O "pequeno lago morno" que substituiria a teoria da saída alcalina submarina (AVT), como recentemente elogiado na revista Nature, contradiz décadas de pesquisa e raciocínio geológicos, microbiológicos e evolutivos. Para o presente autor, as evidências que refutam o esquema do pequeno lago morno são esmagadoras, dado que (i) a Terra primitiva era um mundo de água, (ii) seu oceano envolvente nunca foi menos de 4 km de profundidade, (iii) não havia figurativamente "Icelandas" ou "Havaís", nem mesmo um "Ontong Java" na época, porque (iv) o oceano de magma solidificando abaixo ainda estava muito pastoso para suportar tais cargas salientes na crosta oceânica. Em lugar do suposto pequeno lago morno, oferecemos uma colina mineral bem protegida precipitada em uma saída alcalina submarina como o útero da vida: em lugar de membranas lipídicas, sugerimos peptídeos; substituímos o cianídico venenoso por amônio e hidrazina; em vez de radiação prejudicial, temos os desequilíbrios redox e de pH apropriados para dar vida; e em lugar de química bagunçada, oferecemos o potencial para a emergência da vida a partir das moléculas e íons geoquimicamente disponíveis mais simples, focados em uma saída alcalina submarina no Hadeano—especificamente dentro das paredes intercamadas flexíveis e redox ativas de camadas duplas de minerais de oxihidróxido de valência mista, fougerita/óxido verde, que compõem grande parte dessa colina.

@article{doi103390life11050429,
    author = "Russell, Michael J.",
    title = "The “Water Problem”(sic), the Illusory Pond and Life’s Submarine Emergence—A Review",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = {The assumption that there was a "water problem" at the emergence of life-that the Hadean Ocean was simply too wet and salty for life to have emerged in it-is here subjected to geological and experimental reality checks. The "warm little pond" that would take the place of the submarine alkaline vent theory (AVT), as recently extolled in the journal Nature, flies in the face of decades of geological, microbiological and evolutionary research and reasoning. To the present author, the evidence refuting the warm little pond scheme is overwhelming given the facts that (i) the early Earth was a water world, (ii) its all-enveloping ocean was never less than 4 km deep, (iii) there were no figurative "Icelands" or "Hawaiis", nor even an "Ontong Java" then because (iv) the solidifying magma ocean beneath was still too mushy to support such salient loadings on the oceanic crust. In place of the supposed warm little pond, we offer a well-protected mineral mound precipitated at a submarine alkaline vent as life's womb: in place of lipid membranes, we suggest peptides; we replace poisonous cyanide with ammonium and hydrazine; instead of deleterious radiation we have the appropriate life-giving redox and pH disequilibria; and in place of messy chemistry we offer the potential for life's emergence from the simplest of geochemically available molecules and ions focused at a submarine alkaline vent in the Hadean-specifically within the nano-confined flexible and redox active interlayer walls of the mixed-valent double layer oxyhydroxide mineral, fougerite/green rust comprising much of that mound.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life11050429",
    doi = "10.3390/life11050429",
    openalex = "W3163572428",
    references = "doi101002j146020751982tb01276x, doi101007s0041000500258, doi101016096800049090281f, doi101021cr0503658, doi10103835084000, doi101038384055a0, doi101038nature08013, doi101038s41467018077710, doi101073pnas9083334, doi101126science1102556, doi103390life10110291"
}

Desde o trabalho experimental pioneiro realizado por Urey e Miller há cerca de 70 anos, vários trabalhos experimentais têm sido desenvolvidos para abordar a questão da origem da vida com base em poucas hipóteses bem construídas. Nos últimos anos, a atenção voltou-se para o chamado modelo de ventos hidrotermais alcalinos (modelo AHV) para a emergência da vida. Desde os primeiros trabalhos, perspectivas das ciências da complexidade, bioenergética e termodinâmica foram incorporadas ao modelo. Consequentemente, um grande número de trabalhos experimentais do modelo, utilizando várias ferramentas, foi desenvolvido. Nesta revisão, apresentamos os conceitos-chave que fornecem um pano de fundo para o modelo AHV e, em seguida, analisamos as abordagens experimentais que foram motivadas por ele. Ferramentas experimentais baseadas em reatores hidrotermais, microfluídica e jardins químicos foram utilizadas para simular os ambientes dos primeiros AHVs na Terra Hadeana (~4,0 Ga). Além disso, é notável que vários trabalhos utilizaram técnicas de eletroquímica para investigar fenômenos na interface vento-oceano para os primeiros AHVs. Seus resultados forneceram parâmetros e detalhes importantes que são utilizados para a avaliação da plausibilidade do modelo AHV e para o seu aprimoramento.

@article{doi103390life11080777,
    author = "Altair, Thiago e Borges, Luiz G. F. e Galante, Douglas e Varela, Hamilton",
    title = "Abordagens Experimentais para Testar a Hipótese da Emergência da Vida em Ventos Alcalinos Submarinos",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = "Desde o trabalho experimental pioneiro realizado por Urey e Miller há cerca de 70 anos, vários trabalhos experimentais têm sido desenvolvidos para abordar a questão da origem da vida com base em poucas hipóteses bem construídas. Nos últimos anos, a atenção voltou-se para o chamado modelo de ventos hidrotermais alcalinos (modelo AHV) para a emergência da vida. Desde os primeiros trabalhos, perspectivas das ciências da complexidade, bioenergética e termodinâmica foram incorporadas ao modelo. Consequentemente, um grande número de trabalhos experimentais do modelo, utilizando várias ferramentas, foi desenvolvido. Nesta revisão, apresentamos os conceitos-chave que fornecem um pano de fundo para o modelo AHV e, em seguida, analisamos as abordagens experimentais que foram motivadas por ele. Ferramentas experimentais baseadas em reatores hidrotermais, microfluídica e jardins químicos foram utilizadas para simular os ambientes dos primeiros AHVs na Terra Hadeana (\textasciitilde 4,0 Ga). Além disso, é notável que vários trabalhos utilizaram técnicas de eletroquímica para investigar fenômenos na interface vento-oceano para os primeiros AHVs. Seus resultados forneceram parâmetros e detalhes importantes que são utilizados para a avaliação da plausibilidade do modelo AHV e para o seu aprimoramento.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life11080777",
    doi = "10.3390/life11080777",
    openalex = "W3193123880",
    references = "baltscheffsky1981stepwise, branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi1010160020711x94901198, doi101021cr0503658, doi101021cr2004844, doi101038191144a0, doi10103835084000, doi101038nrmicro1991, doi101039c3sc50205h, doi101126science1102556, doi101126science1303370245, doi101128mr5244524841988, doi103390life10110291, doi103390life11050429, doi103390life8040046, fox1995thermal"
}

"Sopa prébiótica" frequentemente aparece em discussões sobre a pesquisa da origem da vida, tanto como um conceito teórico ao discutir caminhos abióticos para blocos de construção bioquímicos modernos e, mais recentemente, como matéria-prima em experimentos de química prébiótica focados na descoberta de processos emergentes em nível de sistema, como polimerização, encapsulamento e evolução. No entanto, até agora, pouca análise sistemática foi realizada no projeto de misturas prébioticas bem justificadas, que são necessárias para facilitar a replicabilidade experimental e a comparação entre pesquisadores. Este artigo explora princípios que devem ser considerados na escolha de misturas químicas para experimentos de química prébiótica, revisando as condições ambientais naturais que poderiam ter criado tais misturas e, em seguida, sugere diretrizes razoáveis para o projeto de receitas. Discutimos tanto misturas "montadas", que são feitas misturando produtos químicos de grau reagente, quanto misturas "sintetizadas", que são geradas diretamente de sínteses prébióticas primárias geradoras de diversidade. Discutimos diferentes preocupações práticas, incluindo como navegar na tremenda incerteza na química da Terra primitiva e como equilibrar o desejo de usar misturas prébioticamente realistas com a tratabilidade experimental e a replicabilidade. São apresentados exemplos de duas misturas montadas, uma baseada em materiais provavelmente entregues por meteoritos carbonáceos e outra baseada em síntese por descarga elétrica, para ilustrar esses desafios. Exploramos procedimentos alternativos para fazer misturas sintetizadas usando sistemas de reações químicas recursivas cujas saídas tentam imitar a síntese atmosférica e geoquímica. Outras condições experimentais, como pH e força iônica, também são consideradas. Argumentamos que o desenvolvimento de algumas receitas prébióticas padronizadas pode facilitar a coordenação entre pesquisadores e permitir a identificação dos mecanismos mais promissores pelos quais misturas prébióticas complexas foram "domadas" durante a origem da vida para dar origem a processos vitais chave, como autopropagação, processamento de informações e evolução adaptativa. Terminamos defendendo o desenvolvimento de um banco de dados público de química prébiótica contendo métodos experimentais (incluindo receitas de sopa), resultados e pipelines analíticos para analisar misturas prébióticas complexas.

@article{doi103390life11111221,
    author = "Vincent, Lena e Colón‐Santos, Stephanie e Cleaves, Henderson James e Baum, David e Maurer, Sarah",
    title = "The Prebiotic Kitchen: A Guide to Composing Prebiotic Soup Recipes to Test Origins of Life Hypotheses",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = {"Sopa prébiótica" frequentemente aparece em discussões sobre a pesquisa da origem da vida, tanto como um conceito teórico ao discutir caminhos abióticos para blocos de construção bioquímicos modernos e, mais recentemente, como matéria-prima em experimentos de química prébiótica focados na descoberta de processos emergentes em nível de sistema, como polimerização, encapsulamento e evolução. No entanto, até agora, pouca análise sistemática foi realizada no projeto de misturas prébioticas bem justificadas, que são necessárias para facilitar a replicabilidade experimental e a comparação entre pesquisadores. Este artigo explora princípios que devem ser considerados na escolha de misturas químicas para experimentos de química prébiótica, revisando as condições ambientais naturais que poderiam ter criado tais misturas e, em seguida, sugere diretrizes razoáveis para o projeto de receitas. Discutimos tanto misturas "montadas", que são feitas misturando produtos químicos de grau reagente, quanto misturas "sintetizadas", que são geradas diretamente de sínteses prébióticas primárias geradoras de diversidade. Discutimos diferentes preocupações práticas, incluindo como navegar na tremenda incerteza na química da Terra primitiva e como equilibrar o desejo de usar misturas prébioticamente realistas com a tratabilidade experimental e a replicabilidade. São apresentados exemplos de duas misturas montadas, uma baseada em materiais provavelmente entregues por meteoritos carbonáceos e outra baseada em síntese por descarga elétrica, para ilustrar esses desafios. Exploramos procedimentos alternativos para fazer misturas sintetizadas usando sistemas de reações químicas recursivas cujas saídas tentam imitar a síntese atmosférica e geoquímica. Outras condições experimentais, como pH e força iônica, também são consideradas. Argumentamos que o desenvolvimento de algumas receitas prébióticas padronizadas pode facilitar a coordenação entre pesquisadores e permitir a identificação dos mecanismos mais promissores pelos quais misturas prébióticas complexas foram "domadas" durante a origem da vida para dar origem a processos vitais chave, como autopropagação, processamento de informações e evolução adaptativa. Terminamos defendendo o desenvolvimento de um banco de dados público de química prébiótica contendo métodos experimentais (incluindo receitas de sopa), resultados e pipelines analíticos para analisar misturas prébióticas complexas.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life11111221",
    doi = "10.3390/life11111221",
    openalex = "W3212542712",
    references = "doi103390life10030020"
}

Se a vida se desenvolveu em fontes hidrotermais, teria ocorrido dentro de membranas minerais. As primeiras protocélulas devem ter evoluído para manipular as membranas minerais que formaram seus compartimentos a fim de controlar seu metabolismo. Deve ter ocorrido uma tomada biológica das estruturas minerais auto-organizadas das fontes, com a incorporação de moléculas protobiológicas dentro das membranas minerais para alterar suas propriedades para os propósitos da vida. Aqui, estudamos um análogo laboratorial desse processo: precipitação de jardins químicos dos aminoácidos arginina e triptofano com o sal metálico cloreto de ferro e silicato de sódio. Produzimos esses jardins químicos usando diferentes metodologias a fim de determinar a dependência da morfologia e da química nas condições de crescimento, bem como o efeito dos aminoácidos na formação do jardim químico de ferro-silicato. Comparamos os efeitos de ter aminoácidos inicialmente dentro do jardim químico em formação, correspondendo às zonas internas das fontes hidrotermais, ou fora, correspondendo ao oceano circundante. A caracterização dos jardins químicos formados usando difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, análise elementar e microscopia eletrônica de varredura demonstra a presença de aminoácidos nessas estruturas. O método de crescimento no qual o aminoácido está inicialmente no comprimido com o sal de ferro é aquele que gerou jardins químicos com mais aminoácidos em suas estruturas.

@article{doi101021acslangmuir2c01345,
    author = "Borrego‐Sánchez, Ana e Gutiérrez‐Ariza, Carlos e Sainz‐Díaz, C. Ignacio e Cartwright, Julyan H. E.",
    title = "O Efeito da Presença de Aminoácidos na Precipitação de Membranas de Jardins Químicos Inorgânicos: Biomineralização na Origem da Vida",
    year = "2022",
    journal = "Langmuir",
    abstract = "Se a vida se desenvolveu em fontes hidrotermais, teria ocorrido dentro de membranas minerais. As primeiras protocélulas devem ter evoluído para manipular as membranas minerais que formaram seus compartimentos a fim de controlar seu metabolismo. Deve ter ocorrido uma tomada biológica das estruturas minerais auto-organizadas das fontes, com a incorporação de moléculas protobiológicas dentro das membranas minerais para alterar suas propriedades para os propósitos da vida. Aqui, estudamos um análogo laboratorial desse processo: precipitação de jardins químicos dos aminoácidos arginina e triptofano com o sal metálico cloreto de ferro e silicato de sódio. Produzimos esses jardins químicos usando diferentes metodologias a fim de determinar a dependência da morfologia e da química nas condições de crescimento, bem como o efeito dos aminoácidos na formação do jardim químico de ferro-silicato. Comparamos os efeitos de ter aminoácidos inicialmente dentro do jardim químico em formação, correspondendo às zonas internas das fontes hidrotermais, ou fora, correspondendo ao oceano circundante. A caracterização dos jardins químicos formados usando difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, análise elementar e microscopia eletrônica de varredura demonstra a presença de aminoácidos nessas estruturas. O método de crescimento no qual o aminoácido está inicialmente no comprimido com o sal de ferro é aquele que gerou jardins químicos com mais aminoácidos em suas estruturas.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01345",
    doi = "10.1021/acs.langmuir.2c01345",
    openalex = "W4292314302",
    references = "cartwright2019the"
}

@article{doi101038s41561022010671,
    author = "Barge, Laura M. e Price, R.E.",
    title = "Condições geoquímicas diversas para a química pré-biótica em fontes hidrotermais alcalinas de águas rasas",
    year = "2022",
    journal = "Nature Geoscience",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41561-022-01067-1",
    doi = "10.1038/s41561-022-01067-1",
    openalex = "W4309760581",
    references = "doi103390life11050429"
}

Resumo Os minerais de sulfeto de ferro (II) ganharam atenção nas últimas décadas devido à sua relevância nas hipóteses para a emergência da vida na Terra primitiva há cerca de 4 bilhões de anos. Na teoria dos ventos submarinos, propôs-se que esses minerais, especialmente a mackinawita, tiveram um papel chave nos processos pré-bióticos. Estes são estimados como presentes em um ambiente eletroquímico natural, análogo a um quimiosmótico, formado na interface entre o oceano primitivo e o interior dos sistemas hidrotermais alcalinos, a interface primitiva vento-oceano. Para avaliar esta e outras hipóteses, foram realizados estudos voltamétricos para melhor compreender o comportamento eletroquímico dos minerais sob condições análogas à interface vento-oceano. Os resultados preliminares apresentados aqui indicam que, na faixa de potencial estimada para existir nessa interface, a mackinawita pode transicionar para outras fases minerais e pode possivelmente coexistir com outros minerais, resultantes de sua oxidação. Isso pode criar uma diversidade química local. Além disso, foi testado um protocolo para incorporação de Ni na estrutura da mackinawita, resultando em uma superfície que mostrou um comportamento interessante na presença de CO2, embora experimentos definitivos tenham mostrado serem necessários para uma compreensão mais profunda desse comportamento. No geral, os resultados são consistentes com resultados anteriores sobre propriedades eletrocatalíticas de materiais Fe-Ni-S para redução de CO2, e também podem levar à emergência de um protometabolismo na Terra primitiva.

@article{doi10108826331357ac79e7,
    author = "Altair, Thiago and Galante, Douglas and Varela, Hamilton",
    title = "Voltammetric investigation on iron-(nickel-)sulfur surface under conditions for the emergence of life",
    year = "2022",
    journal = "IOP SciNotes",
    abstract = "Resumo Os minerais de sulfeto de ferro (II) ganharam atenção nas últimas décadas devido à sua relevância nas hipóteses para a emergência da vida na Terra primitiva há cerca de 4 bilhões de anos. Na teoria dos ventos submarinos, propôs-se que esses minerais, especialmente a mackinawita, tiveram um papel chave nos processos pré-bióticos. Estes são estimados como presentes em um ambiente eletroquímico natural, análogo a um quimiosmótico, formado na interface entre o oceano primitivo e o interior dos sistemas hidrotermais alcalinos, a interface primitiva vento-oceano. Para avaliar esta e outras hipóteses, foram realizados estudos voltamétricos para melhor compreender o comportamento eletroquímico dos minerais sob condições análogas à interface vento-oceano. Os resultados preliminares apresentados aqui indicam que, na faixa de potencial estimada para existir nessa interface, a mackinawita pode transicionar para outras fases minerais e pode possivelmente coexistir com outros minerais, resultantes de sua oxidação. Isso pode criar uma diversidade química local. Além disso, foi testado um protocolo para incorporação de Ni na estrutura da mackinawita, resultando em uma superfície que mostrou um comportamento interessante na presença de CO2, embora experimentos definitivos tenham mostrado serem necessários para uma compreensão mais profunda desse comportamento. No geral, os resultados são consistentes com resultados anteriores sobre propriedades eletrocatalíticas de materiais Fe-Ni-S para redução de CO2, e também podem levar à emergência de um protometabolismo na Terra primitiva.",
    url = "https://doi.org/10.1088/2633-1357/ac79e7",
    doi = "10.1088/2633-1357/ac79e7",
    openalex = "W4283068526",
    references = "doi103390life11080777"
}

O conceito de habitabilidade é agora amplamente utilizado para descrever zonas em um sistema solar em que planetas com água líquida podem sustentar a vida. Como a habitabilidade não incorpora explicitamente a origem da vida, este artigo propõe uma nova palavra-urability-que se refere às condições que permitem que a vida comece. A utilidade da palavra é testada aplicando-a a combinações de múltiplos fatores geofísicos e geoquímicos que suportam zonas localizadas plausíveis que são propícias às reações químicas e processos de montagem molecular necessários para a origem da vida. O conceito de mundos uráveis, corpos planetários que podem sustentar uma origem da vida, é considerado para corpos em nosso próprio sistema solar e exoplanetas além.

@article{doi101089ast20210173,
    author = "Deamer, David W. e Cary, Francesca e Damer, Bruce",
    title = "Urability: Uma Propriedade de Corpos Planetários Que Podem Suportar uma Origem da Vida",
    year = "2022",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = "O conceito de habitabilidade é agora amplamente utilizado para descrever zonas em um sistema solar em que planetas com água líquida podem sustentar a vida. Como a habitabilidade não incorpora explicitamente a origem da vida, este artigo propõe uma nova palavra-urability-que se refere às condições que permitem que a vida comece. A utilidade da palavra é testada aplicando-a a combinações de múltiplos fatores geofísicos e geoquímicos que suportam zonas localizadas plausíveis que são propícias às reações químicas e processos de montagem molecular necessários para a origem da vida. O conceito de mundos uráveis, corpos planetários que podem sustentar uma origem da vida, é considerado para corpos em nosso próprio sistema solar e exoplanetas além.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2021.0173",
    doi = "10.1089/ast.2021.0173",
    openalex = "W4282915451",
    references = "doi103390life11050429"
}

Adenosina trifosfato (ATP) pode ser a molécula biológica pequena mais importante. Desde sua descoberta em 1929, o ATP tem sido considerado o reservatório de energia da vida. No entanto, este composto significa mais para a vida. Sua lenda começa no amanhecer da vida e dura até hoje. O ATP deve ser o componente básico dos antigos ribozimas e pode facilitar a origem de proteínas estruturadas. Nos organismos existentes, o ATP continua a construir ácido ribonucleico (RNA) e atuar como um cofator proteico. O ATP também funciona como um hidrotrope biológico, o que pode manter macromoléculas solúveis no ambiente primitivo e pode regular a separação de fases em células modernas. Essas funções estão envolvidas na patogênese de doenças relacionadas ao envelhecimento e ao câncer de mama, fornecendo pistas para a descoberta de agentes anti-envelhecimento e táticas de medicina de precisão para o câncer de mama.

@article{doi103390metabo12050461,
    author = "Chu, Xin‐Yi e Xu, Yuanyuan e Tong, Xinyu e Wang, Gang e Zhang, Hongyu",
    title = "A Lenda do ATP: Da Origem da Vida à Medicina de Precisão",
    year = "2022",
    journal = "Metabolites",
    abstract = "Adenosina trifosfato (ATP) pode ser a molécula biológica pequena mais importante. Desde sua descoberta em 1929, o ATP tem sido considerado o reservatório de energia da vida. No entanto, este composto significa mais para a vida. Sua lenda começa no amanhecer da vida e dura até hoje. O ATP deve ser o componente básico dos antigos ribozimas e pode facilitar a origem de proteínas estruturadas. Nos organismos existentes, o ATP continua a construir ácido ribonucleico (RNA) e atuar como um cofator proteico. O ATP também funciona como um hidrotrope biológico, o que pode manter macromoléculas solúveis no ambiente primitivo e pode regular a separação de fases em células modernas. Essas funções estão envolvidas na patogênese de doenças relacionadas ao envelhecimento e ao câncer de mama, fornecendo pistas para a descoberta de agentes anti-envelhecimento e táticas de medicina de precisão para o câncer de mama.",
    url = "https://doi.org/10.3390/metabo12050461",
    doi = "10.3390/metabo12050461",
    openalex = "W4280649924",
    references = "doi103390life10030020"
}

@article{doi101016jbiosystems2023104927,
    author = "Fields, Chris e Levin, Michael",
    title = "Desenvolvimento regulatório como modelo para a origem da vida e estudos de vida artificial",
    year = "2023",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2023.104927",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2023.104927",
    openalex = "W4377101719",
    references = "doi103390life10040042"
}

Ventos alcalinos (AVs) são hipotetizados como tendo sido um cenário para o surgimento da vida, ao criar gradientes fortes através de membranas inorgânicas dentro de estruturas de chaminé. No passado, estruturas tridimensionais de chaminé foram formadas sob condições laboratoriais; no entanto, não era possível a visualização ou teste in situ dos gradientes. Desenvolvemos um modelo microfluídico quase bidimensional de AVs que permite a visualização espaço-temporal da precipitação mineral em experimentos de baixo volume. Após a injeção de um fluido alcalino em uma solução ácida rica em ferro, observamos um conjunto diverso de morfologias de precipitação, principalmente controladas pela taxa de fluxo e concentração iônica. Usando imagem de microscopia e corantes dependentes de pH, mostramos que precipitados em forma de dedos podem facilitar a formação e manutenção de gradientes de pH em microescala e a acumulação de partículas dispersas em geometrias confinadas. Nossas descobertas estabelecem um modelo para investigar o potencial de gradientes através de uma fronteira semipermeável para compartimentalização inicial, acumulação e reações químicas nas origens da vida.

@article{doi101126sciadvadi1884,
    author = "Weingart, Maximilian e Chen, Siyu e Donat, Clara e Helmbrecht, Vanessa e Orsi, William D. e Braun, Dieter e Alim, Karen",
    title = "Ventos alcalinos recriados em duas dimensões para estudar gradientes de pH, morfologia de precipitação e acumulação de moléculas",
    year = "2023",
    journal = "Science Advances",
    abstract = "Ventos alcalinos (AVs) são hipotetizados como tendo sido um cenário para o surgimento da vida, ao criar gradientes fortes através de membranas inorgânicas dentro de estruturas de chaminé. No passado, estruturas tridimensionais de chaminé foram formadas sob condições laboratoriais; no entanto, não era possível a visualização ou teste in situ dos gradientes. Desenvolvemos um modelo microfluídico quase bidimensional de AVs que permite a visualização espaço-temporal da precipitação mineral em experimentos de baixo volume. Após a injeção de um fluido alcalino em uma solução ácida rica em ferro, observamos um conjunto diverso de morfologias de precipitação, principalmente controladas pela taxa de fluxo e concentração iônica. Usando imagem de microscopia e corantes dependentes de pH, mostramos que precipitados em forma de dedos podem facilitar a formação e manutenção de gradientes de pH em microescala e a acumulação de partículas dispersas em geometrias confinadas. Nossas descobertas estabelecem um modelo para investigar o potencial de gradientes através de uma fronteira semipermeável para compartimentalização inicial, acumulação e reações químicas nas origens da vida.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.adi1884",
    doi = "10.1126/sciadv.adi1884",
    openalex = "W4387164918",
    references = "doi101016jearscirev2021103910, doi103390life11080777"
}

A serpentinização em fontes hidrotermais é central para algumas teorias autotróficas sobre a origem da vida porque gera compartimentos, redutores, catalisadores e gradientes. Durante o processo de serpentinização, a água circula através de sistemas hidrotermais na crosta, onde oxida Fe (II) em minerais ultramáficos para gerar minerais de Fe (III) e H2. O hidrogênio molecular pode, por sua vez, servir como uma fonte de elétrons livremente difusível para a redução de CO2 a compostos orgânicos, desde que estejam presentes catalisadores adequados. Usando catalisadores sintetizados naturalmente em fontes hidrotermais durante a serpentinização, o H2 reduz o CO2 a formiato, acetato, piruvato e metano. Esses compostos representam a espinha dorsal do metabolismo de carbono e energia microbiano em acetogênicos e metanogênicos, quimiolitoautotróficos estritamente anaeróbicos que utilizam a via da acetil-CoA para a fixação de CO2 e que habitam ambientes serpentinizantes hoje. A serpentinização gera carbono reduzido, nitrogênio e, como sugerem descobertas mais recentes, compostos de fósforo reduzido que provavelmente foram favoráveis ao processo de origem. Além disso, ela dá origem a microcompartimentos inorgânicos e gradientes de prótons com a polaridade correta e de magnitude suficiente para suportar a síntese de ATP quimiosmótica pela ATP sintase rotor-estator. Isso ajudaria a explicar por que o princípio de aproveitamento de energia quimiosmótica é mais conservado (mais antigo) do que a maquinaria para gerar gradientes iônicos via bombas acopladas a reações químicas exergônicas, o que, no caso de acetogênicos e metanogênicos, envolve a redução de CO2 dependente de H2. Sistemas serpentinizantes existem em ambientes terrestres e de águas profundas. Na Terra primitiva, eles provavelmente eram mais abundantes do que hoje. Existem evidências de que a serpentinização ocorreu uma vez em Marte e provavelmente ainda está ocorrendo na lua gelada de Saturno, Encélado, proporcionando uma perspectiva sobre a serpentinização como fonte de redutores, catalisadores e desequilíbrio químico para a vida em outros mundos.

@article{doi103389fmicb20231257597,
    author = "Schwander, Loraine e Brabender, Max e Mrnjavac, Natalia e Wimmer, Jessica L. E. e Preiner, Martina e Martin, William",
    title = "Serpentinização como fonte de energia, elétrons, orgânicos, catalisadores, nutrientes e gradientes de pH para a origem do LUCA e da vida",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = "A serpentinização em fontes hidrotermais é central para algumas teorias autotróficas sobre a origem da vida porque gera compartimentos, redutores, catalisadores e gradientes. Durante o processo de serpentinização, a água circula através de sistemas hidrotermais na crosta, onde oxida Fe (II) em minerais ultramáficos para gerar minerais de Fe (III) e H2. O hidrogênio molecular pode, por sua vez, servir como uma fonte de elétrons livremente difusível para a redução de CO2 a compostos orgânicos, desde que estejam presentes catalisadores adequados. Usando catalisadores sintetizados naturalmente em fontes hidrotermais durante a serpentinização, o H2 reduz o CO2 a formiato, acetato, piruvato e metano. Esses compostos representam a espinha dorsal do metabolismo de carbono e energia microbiano em acetogênicos e metanogênicos, quimiolitoautotróficos estritamente anaeróbicos que utilizam a via da acetil-CoA para a fixação de CO2 e que habitam ambientes serpentinizantes hoje. A serpentinização gera carbono reduzido, nitrogênio e, como sugerem descobertas mais recentes, compostos de fósforo reduzido que provavelmente foram favoráveis ao processo de origem. Além disso, ela dá origem a microcompartimentos inorgânicos e gradientes de prótons com a polaridade correta e de magnitude suficiente para suportar a síntese de ATP quimiosmótica pela ATP sintase rotor-estator. Isso ajudaria a explicar por que o princípio de aproveitamento de energia quimiosmótica é mais conservado (mais antigo) do que a maquinaria para gerar gradientes iônicos via bombas acopladas a reações químicas exergônicas, o que, no caso de acetogênicos e metanogênicos, envolve a redução de CO2 dependente de H2. Sistemas serpentinizantes existem em ambientes terrestres e de águas profundas. Na Terra primitiva, eles provavelmente eram mais abundantes do que hoje. Existem evidências de que a serpentinização ocorreu uma vez em Marte e provavelmente ainda está ocorrendo na lua gelada de Saturno, Encélado, proporcionando uma perspectiva sobre a serpentinização como fonte de redutores, catalisadores e desequilíbrio químico para a vida em outros mundos.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1257597",
    doi = "10.3389/fmicb.2023.1257597",
    openalex = "W4387305102",
    references = "doi101073pnas1916109117, doi101098rsta20180421, openalexw287848292"
}

A origem da vida é uma das questões mais fundamentais da humanidade. Tem sido e continua a ser abordada por uma ampla gama de investigadores de diferentes áreas, com diferentes abordagens e ideias sobre como surgiu. O que ainda está incompleto é a informação restrita sobre o ambiente e as condições reinantes na Terra Hadeana, particularmente sobre os ingredientes inorgânicos disponíveis, e a estabilidade e longevidade dos vários ambientes sugeridos como locais para a emergência da vida, bem como sobre a cinética e as taxas dos passos pré-bióticos que levam à vida. Esta contribuição reverte a nossa compreensão atual da cena geológica na qual a vida originou-se na Terra, focando especificamente em detalhes sobre os ambientes e escalas de tempo disponíveis para reações pré-bióticas, com o objetivo de fornecer aos experimenter restrições mais específicas. Após ter estabelecido a cena, evocamos as questões ainda abertas sobre a origem da vida: a vida começou de forma orgânica ou em forma mineralógica? Se organicamente, qual foi a origem dos constituintes orgânicos da vida? O que veio primeiro, o metabolismo ou a replicação? Qual foi a escala de tempo para a emergência da vida? Concluímos que o caminho a seguir para a química pré-biótica é uma abordagem que funde geologia e química, ou seja, longe do equilíbrio, ciclo úmido-seco (seja exposição subaérea ou desidratação através de quelatação a superfícies minerais) de reações orgânicas que ocorrem repetidamente e iterativamente em superfícies minerais sob condições semelhantes às hidrotermais.

@article{doi103389fspas20221095701,
    author = "Westall, Francès e Brack, André e Fairén, Alberto González e Schulte, M.",
    title = "Setting the geological scene for the origin of life and continuing open questions about its emergence",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Astronomy and Space Sciences",
    abstract = "A origem da vida é uma das questões mais fundamentais da humanidade. Tem sido e continua a ser abordada por uma ampla gama de investigadores de diferentes áreas, com diferentes abordagens e ideias sobre como surgiu. O que ainda está incompleto é a informação restrita sobre o ambiente e as condições reinantes na Terra Hadeana, particularmente sobre os ingredientes inorgânicos disponíveis, e a estabilidade e longevidade dos vários ambientes sugeridos como locais para a emergência da vida, bem como sobre a cinética e as taxas dos passos pré-bióticos que levam à vida. Esta contribuição reverte a nossa compreensão atual da cena geológica na qual a vida originou-se na Terra, focando especificamente em detalhes sobre os ambientes e escalas de tempo disponíveis para reações pré-bióticas, com o objetivo de fornecer aos experimenter restrições mais específicas. Após ter estabelecido a cena, evocamos as questões ainda abertas sobre a origem da vida: a vida começou de forma orgânica ou em forma mineralógica? Se organicamente, qual foi a origem dos constituintes orgânicos da vida? O que veio primeiro, o metabolismo ou a replicação? Qual foi a escala de tempo para a emergência da vida? Concluímos que o caminho a seguir para a química pré-biótica é uma abordagem que funde geologia e química, ou seja, longe do equilíbrio, ciclo úmido-seco (seja exposição subaérea ou desidratação através de quelatação a superfícies minerais) de reações orgânicas que ocorrem repetidamente e iterativamente em superfícies minerais sob condições semelhantes às hidrotermais.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fspas.2022.1095701",
    doi = "10.3389/fspas.2022.1095701",
    openalex = "W4313560149",
    references = "doi101007s1121401906248, doi101016jprecamres201804007"
}

@article{doi101038d41586024005444,
    author = "Lane, Nick e Joana C. Xavier",
    title = "Para desvendar a origem da vida, trate as descobertas como peças de um quebra-cabeça maior",
    year = "2024",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/d41586-024-00544-4",
    doi = "10.1038/d41586-024-00544-4",
    openalex = "W4392168243",
    references = "doi103390life10030020"
}

O caminho da origem da vida até o surgimento da célula eucariótica foi longo e complexo, e, por isso, raramente é tratado em uma única publicação. Aqui, oferecemos um esboço desse caminho, reconhecendo que existem pontos de desacordo e que muitas transições ainda estão envoltas em mistério. Assumimos que a vida desenvolveu-se dentro de microcâmaras de um sistema de ventos hidrotermais alcalinos. Reações iniciais simples foram incorporadas em redes alimentares mais sofisticadas e reflexivamente autocatalíticas (RAFs), estabelecendo a base para o metabolismo anastomosante da vida e, eventualmente, para a origem do RNA, que funcionou como um repositório genético e como um catalisador (ribozimas). Eventualmente, o desenvolvimento da síntese proteica levou à biologia da vida ser dominada por enzimas e não por ribozimas. Inovações enzimáticas subsequentes incluíram a ATP sintase, que gera ATP, alimentada pelo gradiente de prótons entre o fluxo de ventos alcalinos e o mar ácido. Esse gradiente foi posteriormente internalizado por meio da evolução da cadeia de transporte de elétrons, uma preadaptação para o subsequente surgimento das criaturas dos ventos de seus berços de microcâmaras. Diferenças entre bactérias e arqueias sugerem que a celularização evoluiu pelo menos duas vezes. Mais tarde, o desenvolvimento da fosforilação oxidativa nas bactérias e o desenvolvimento de proteínas para estabilizar seu DNA nas arqueias estabeleceram a base para a fusão que levou à formação de células eucarióticas.

@article{doi103390life14020226,
    author = "Brunk, Clifford F. e Marshall, Charles R.",
    title = "Opinião: Os Passos Chave na Origem da Vida até a Formação da Célula Eucariótica",
    year = "2024",
    journal = "Life",
    abstract = "O caminho da origem da vida até o surgimento da célula eucariótica foi longo e complexo, e, por isso, raramente é tratado em uma única publicação. Aqui, oferecemos um esboço desse caminho, reconhecendo que existem pontos de desacordo e que muitas transições ainda estão envoltas em mistério. Assumimos que a vida desenvolveu-se dentro de microcâmaras de um sistema de ventos hidrotermais alcalinos. Reações iniciais simples foram incorporadas em redes alimentares mais sofisticadas e reflexivamente autocatalíticas (RAFs), estabelecendo a base para o metabolismo anastomosante da vida e, eventualmente, para a origem do RNA, que funcionou como um repositório genético e como um catalisador (ribozimas). Eventualmente, o desenvolvimento da síntese proteica levou à biologia da vida ser dominada por enzimas e não por ribozimas. Inovações enzimáticas subsequentes incluíram a ATP sintase, que gera ATP, alimentada pelo gradiente de prótons entre o fluxo de ventos alcalinos e o mar ácido. Esse gradiente foi posteriormente internalizado por meio da evolução da cadeia de transporte de elétrons, uma preadaptação para o subsequente surgimento das criaturas dos ventos de seus berços de microcâmaras. Diferenças entre bactérias e arqueias sugerem que a celularização evoluiu pelo menos duas vezes. Mais tarde, o desenvolvimento da fosforilação oxidativa nas bactérias e o desenvolvimento de proteínas para estabilizar seu DNA nas arqueias estabeleceram a base para a fusão que levou à formação de células eucarióticas.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life14020226",
    doi = "10.3390/life14020226",
    openalex = "W4391530903",
    references = "doi101073pnas2300491120"
}

O esforço da humanidade para compreender por que e como a vida apareceu no planeta Terra remonta aos tempos pré-históricos. No início do século XIX, a biologia empírica começou a abordar essa questão, resultando tanto na Teoria da Evolução de Charles Darwin quanto no paradigma de que o gatilho crucial que colocou a vida em sua trajetória foi o aparecimento de moléculas orgânicas. Em paralelo a esses desenvolvimentos nas ciências biológicas, a física e a físico-química viram as leis fundamentais da termodinâmica serem desvendadas. No final do século XIX e durante a primeira metade do século XX, as tensões entre a termodinâmica e o "paradigma das moléculas orgânicas" tornaram-se cada vez mais difíceis de ignorar, culminando na formulação de 1944 por Erwin Schrödinger de uma visão da vida compatível com a termodinâmica e, consequentemente, nos pressupostos para sua aparência. Primeiro, revisaremos os principais marcos dos últimos 200 anos nas ciências biológicas e físicas, relevantes para dar sentido à vida e às suas origens, e depois discutiremos a reavaliação mais recente da importância relativa dos íons metálicos versus moléculas orgânicas na realização dos processos essenciais de uma célula viva. Com base nessa reavaliação e na compreensão moderna da conversão de energia livre biológica (também conhecida como bioenergética), consideramos que cenários nos quais a vida emerge de um processo quimiosmótico abiótico são tanto compatíveis com a termodinâmica quanto os mais parcimoniosos propostos até agora.

@article{doi103390life14050607,
    author = "Nitschke, Wolfgang e Farr, Orion e Gaudu, Nil e Truong, Chloé e Guyot, François e Russell, Michael J. e Duval, Simon",
    title = "The Winding Road from Origin to Emergence (of Life)",
    year = "2024",
    journal = "Life",
    abstract = "O esforço da humanidade para compreender por que e como a vida apareceu no planeta Terra remonta aos tempos pré-históricos. No início do século XIX, a biologia empírica começou a abordar essa questão, resultando tanto na Teoria da Evolução de Charles Darwin quanto no paradigma de que o gatilho crucial que colocou a vida em sua trajetória foi o aparecimento de moléculas orgânicas. Em paralelo a esses desenvolvimentos nas ciências biológicas, a física e a físico-química viram as leis fundamentais da termodinâmica serem desvendadas. No final do século XIX e durante a primeira metade do século XX, as tensões entre a termodinâmica e o "paradigma das moléculas orgânicas" tornaram-se cada vez mais difíceis de ignorar, culminando na formulação de 1944 por Erwin Schrödinger de uma visão da vida compatível com a termodinâmica e, consequentemente, nos pressupostos para sua aparência. Primeiro, revisaremos os principais marcos dos últimos 200 anos nas ciências biológicas e físicas, relevantes para dar sentido à vida e às suas origens, e depois discutiremos a reavaliação mais recente da importância relativa dos íons metálicos versus moléculas orgânicas na realização dos processos essenciais de uma célula viva. Com base nessa reavaliação e na compreensão moderna da conversão de energia livre biológica (também conhecida como bioenergética), consideramos que cenários nos quais a vida emerge de um processo quimiosmótico abiótico são tanto compatíveis com a termodinâmica quanto os mais parcimoniosos propostos até agora.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life14050607",
    doi = "10.3390/life14050607",
    openalex = "W4396805282",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101016jcell201211050, doi101038191144a0, doi101038nrmicro201810, doi101038s4146702229612x, doi101038s41467023369043, doi101098rstb20021183, doi101098rstb20061881, doi101126sciadv1600285, doi101126science1173046528, doi101126science1303370245, doi101128br4111001801977, doi101144gsjgs15430377, doi103389fmicb20231145915"
}

Os processos químicos e geológicos na Terra pré-biótica são considerados ter resultado na emergência da vida através da crescente organização e funcionalidade de moléculas orgânicas. Este resumo fornece uma visão geral de alguns processos químicos e físicos abióticos chave que poderiam ter contribuído para os blocos de construção da vida (aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos e monossacarídeos) tornarem-se mais ordenados durante as fases iniciais na origem da vida. Os processos considerados incluem polimerização, dobramento intramolecular, montagem multimolecular e evolução química através de vários mecanismos seletivos. Nosso objetivo é fornecer uma sinopse acessível e de alto nível desses conceitos gerais chave para um público diverso.

@article{doi10117715311074251365943,
    author = "Edri, Rotem e Joshi, Manesh Prakash e Frenkel‐Pinter, Moran e Hud, Nicholas V. e Keating, Christine D. e Leman, Luke J.",
    title = "Da Dobramento e Montagem Habilitados pela Polimerização à Evolução Química: Processos Chave para a Emergência de Polímeros Funcionais na Origem da Vida",
    year = "2025",
    journal = "Astrobiologia",
    abstract = "Os processos químicos e geológicos na Terra pré-biótica são considerados ter resultado na emergência da vida através da crescente organização e funcionalidade de moléculas orgânicas. Este resumo fornece uma visão geral de alguns processos químicos e físicos abióticos chave que poderiam ter contribuído para os blocos de construção da vida (aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos e monossacarídeos) tornarem-se mais ordenados durante as fases iniciais na origem da vida. Os processos considerados incluem polimerização, dobramento intramolecular, montagem multimolecular e evolução química através de vários mecanismos seletivos. Nosso objetivo é fornecer uma sinopse acessível e de alto nível desses conceitos gerais chave para um público diverso.",
    url = "https://doi.org/10.1177/15311074251365943",
    doi = "10.1177/15311074251365943",
    openalex = "W4413970213",
    references = "doi103390life14050607"
}

A origem da vida permanece um dos enigmas mais profundos e duradouros nas ciências biológicas. Apesar dos avanços substanciais na química pré-biótica, incertezas fundamentais persistem quanto aos mecanismos precisos que permitiram o surgimento da primeira entidade celular e, subsequentemente, das ramificações fundamentais da árvore da vida. Após examinar os princípios centrais que definem os sistemas vivos, propomos que a vida emergiu como uma propriedade nova de um sistema montado pré-bioticamente-formado através da integração de mundos moleculares distintos, definidos como conjuntos de entidades moleculares estrutural e funcionalmente relacionadas que interagem via processos catalíticos, autocatalíticos e/ou de auto-montagem. Esta emergência estabeleceu uma dualidade permanente sistema-processo, na qual a organização do sistema e seus processos dinâmicos tornaram-se inseparáveis. Ao adquirir a capacidade de replicar e mutar seu programa genético, este organismo primordial iniciou o processo evolutivo, impulsionando finalmente a diversificação da vida sob a influência das forças evolutivas e levando à formação de ecossistemas. O desafio de desvendar a origem da vida e o surgimento da biodiversidade não é apenas científico; requer a integração de evidências empíricas, insight teórico e reflexão crítica. Este trabalho não afirma certeza, mas propõe uma perspectiva sobre como a vida e a biodiversidade podem ter surgido na Terra. Em última análise, o tempo e a investigação científica determinarão a validade desta visão.

@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 = "A origem da vida permanece um dos enigmas mais profundos e duradouros nas ciências biológicas. Apesar dos avanços substanciais na química pré-biótica, incertezas fundamentais persistem quanto aos mecanismos precisos que permitiram o surgimento da primeira entidade celular e, subsequentemente, das ramificações fundamentais da árvore da vida. Após examinar os princípios centrais que definem os sistemas vivos, propomos que a vida emergiu como uma propriedade nova de um sistema montado pré-bioticamente-formado através da integração de mundos moleculares distintos, definidos como conjuntos de entidades moleculares estrutural e funcionalmente relacionadas que interagem via processos catalíticos, autocatalíticos e/ou de auto-montagem. Esta emergência estabeleceu uma dualidade permanente sistema-processo, na qual a organização do sistema e seus processos dinâmicos tornaram-se inseparáveis. Ao adquirir a capacidade de replicar e mutar seu programa genético, este organismo primordial iniciou o processo evolutivo, impulsionando finalmente a diversificação da vida sob a influência das forças evolutivas e levando à formação de ecossistemas. O desafio de desvendar a origem da vida e o surgimento da biodiversidade não é apenas científico; requer a integração de evidências empíricas, insight teórico e reflexão crítica. Este trabalho não afirma certeza, mas propõe uma perspectiva sobre como a vida e a biodiversidade podem ter surgido na Terra. Em última análise, o tempo e a investigação científica determinarão a validade desta visão.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life15111745",
    doi = "10.3390/life15111745",
    openalex = "W4416192137",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002, doi101017s1473550416000100, doi101038s42004024012646, doi101089ast20210162, doi103390life14050607"
}