Nat. Chem.：气泡，生物化学反应的重要场所

生命是一个非平衡系统，其非平衡条件对早期生命的第一种信息聚合物的组装至关重要，因为可以允许它们在持久环境中不断形成和富集。近期，路德维希马克西米利安大学的Dieter Braun教授等深入探索了水中的气泡是如何承受温度梯度变化的影响，他们认为这可能是地球早期地壳镁铁质岩石中的一种情况，可以驱动复杂的、不断富集的生物分子前驱体。 

研究发现，核糖酶RNA前体、单体、核糖酶、寡核苷酸和脂质经历了一个30 min的变化：(1) RNA磷酸化的核心步骤，干、湿状态之间的周期性循环，(2)积累在气水界面大大增加核糖酶的活性，(3)凝结成水凝胶，(4)形成纯晶体和(5)封装成保护囊泡聚集体，随后进行裂变。这些发现对于生物聚合物的形成机理研究至关重要，研究者认为加热的微气泡可能承载了分子进化的第一个周期。

研究人员利用3D打印构建了模拟火山岩的微流控器件，用于观察重要的生命分子在液-气界面的动力学行为。图片来源：Nat. Chem.

研究人员利用3D打印制作了一个多孔的微流控器件来模拟火山岩的结构，并使其部分被水淹没。对该器件局部加热后，器件内部会产生温差，在脱气原理的作用下，高温的部分会自发地产生大量气泡。

气泡周围的DNA分子发生了明显的聚集。图片来源：Nat. Chem.

MatthiasMorasch, Jonathan Liu, Christina F. Dirscherl, Alan Ianeselli, Alexandra Kühnlein, Kristian Le Vay, Philipp Schwintek, Saidul Islam, Mérina K. Corpinot, Bettina Scheu, Donald B. Dingwell, Petra Schwille,Hannes Mutschler, Matthew W. Powner, Christof B. Mast & Dieter Braun. Heated gas bubbles enrich, crystallize, dry,phosphorylate and encapsulate prebiotic molecules. Nat. Chem.,2019

DOI:10.1038/s41557-019-0299-5

https://www.nature.com/articles/s41557-019-0299-5