Alternativen zu Aminosäuren

Meine Frage ist, welche bekannten Polymere könnten Aliens anstelle von Aminosäuren verwenden und welche Bedingungen würden die Verwendung dieser Polymere begünstigen?

Es gibt derzeit null bekannte Polymere, die die Fähigkeit haben, das zu tun, was Aminosäuren tun könnten. Theoretisch? Sicher – zumindest teilweise. Alle Aminosäuren sind wirklich nur Bausteine. Genau genommen nicht anders als das Periodensystem der Elemente. Oder LEGOs, für diese Angelegenheit. Es gibt zwanzig Aminosäuren, und jede hat ziemlich einzigartige Eigenschaften, aber es sind nicht die einzelnen Aminosäuren, die es interessant machen, sondern die Kombinationen , die es interessant machen.

Und ein Teil dessen, was Aminosäuren so unglaublich vielseitig macht, sind die Einschränkungen, die Sie erwähnen. Sie sind empfindlich gegenüber starken Basen und Säuren, weil sie selbst eine Base und eine Säure enthalten, ganz zu schweigen davon, dass einige R-Ketten neben polaren auch saure Eigenschaften haben und dadurch komplexe Strukturen bilden können. Ganz zu schweigen davon, dass angesichts der unglaublich komplizierten Proteinfaltung kein Grund für ein praktisches Wissenschaftsgebiet besteht, ein System zu entwickeln, das Proteine ​​von Grund auf neu replizieren kann, insbesondere wenn es wahrscheinlich nicht gut mit der derzeitigen Biologie reagieren wird.

Ganz zu schweigen davon, dass das aktuelle System, zumindest soweit wir es verstehen, ein wirklich gutes System ist - Evolution, wenn nichts anderes, kann Messer wirklich gut schärfen. Wenn Sie nach einem System suchen, das alles kann, was Aminosäuren können, dann verwenden Sie besser Aminosäuren. Das gesamte System zu entwurzeln und zu ersetzen, wird nicht gut funktionieren.

Es sei denn, Sie fragen natürlich, wie Sie das System der Aminosäuren beibehalten, aber mit dem Molekül herumspielen, damit es angemessen fremd / fremd ist. In diesem Fall möchten Sie vielleicht einige dieser Elemente austauschen. Tauschen Sie die Säure- / Basengruppen an beiden Enden gegen etwas Exotischeres ein - vielleicht ist die Aminogruppe jetzt ein Thiol und basiert daher auf Schwefel und nicht auf Stickstoff. Vielleicht ist die Carboxylgruppe jetzt ein Alkylhalogenid. Vielleicht haben Sie den ganzen Kohlenstoff gegen Silizium ausgetauscht - warum? Nun, wegen der Elementverfügbarkeit natürlich. Auf der Grundlage dieser Gruppen wurde euer Planet aufgrund ihrer relativen Häufigkeit einer organischen Chemie unterzogen, im Gegensatz zu anderen.

Nun, ich möchte darauf hinweisen, dass es in Wirklichkeit viel komplexer ist, als einfach sagen zu können: "Sie sind wie wir, aber ihre Aminosäuren haben Thiole anstelle von Aminen", aber wenn Sie nicht hart wissenschaftlich arbeiten fi, so etwas wäre in Ordnung. Außerdem würde es stattdessen "Thiolosäuren" heißen, weil Sie die Amingruppe durch ein Thiol ersetzt haben.

RNS.

RNA ist ein feines Polymer. Die Aminosäureäquivalente sind Cytosin, Guanin, Adenin und Uracil. RNA ist auch heute noch nützlich für das Leben. Das RNA-Polymer kann (und tut es!) viele der Aktivitäten ausführen, die Proteine ​​ausführen können, einschließlich enzymatischer Aktivitäten.

Es wird angenommen, dass RNA-basiertes Leben (ohne Proteine ​​oder DNA) dem Leben, wie wir es heute kennen, vorausging.

https://en.wikipedia.org/wiki/RNA_world

Die RNA-Welt ist ein hypothetisches Stadium in der Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde, in dem sich selbstreplizierende RNA-Moleküle vor der Evolution von DNA und Proteinen vermehrten ... Alexander Rich schlug erstmals 1962 das Konzept der RNA-Welt vor, und Walter Gilbert prägte den Begriff 1986. Alternative chemische Wege zum Leben wurden vorgeschlagen, und RNA-basiertes Leben war möglicherweise nicht das erste Leben, das existierte. Trotzdem sind die Beweise für eine RNA-Welt stark genug, dass die Hypothese breite Akzeptanz gefunden hat.

Wie DNA kann RNA genetische Informationen speichern und replizieren; Wie Proteinenzyme können RNA-Enzyme (Ribozyme) lebenswichtige chemische Reaktionen katalysieren (starten oder beschleunigen). Einer der kritischsten Bestandteile von Zellen, das Ribosom, besteht hauptsächlich aus RNA. Ribonukleotideinheiten in vielen Coenzymen, wie Acetyl-CoA, NADH, FADH und F420, können überlebende Überreste von kovalent gebundenen Coenzymen in einer RNA-Welt sein.

Wenn die RNA-Welt existierte, folgte wahrscheinlich ein Zeitalter, das durch die Evolution von Ribonukleoproteinen (RNP-Welt) gekennzeichnet war,[2] das wiederum die Ära der DNA und längerer Proteine ​​einleitete.

Also kein Scifi: eine echte, existierende Alternative zu Aminosäuren und Proteinpolymeren.

Thioline könnten funktionieren.

Thioline sind eine komplexe Reihe von organischen Polymeren, von denen angenommen wird, dass sie auf der Oberfläche von Titan und anderen astronomischen Körpern existieren.

Tholins sind ungeordnete polymerähnliche Materialien, die aus sich wiederholenden Ketten verknüpfter Untereinheiten und komplexen Kombinationen funktioneller Gruppen bestehen. Die Eigenschaften von Tholinen hängen von der verwendeten Energiequelle und der anfänglichen Menge an Vorläufern ab.

Es gibt wahrscheinlich eine große Anzahl von Alternativen, die verwendet werden könnten, da der Anwendungsbereich der Chemie riesig ist und die Menschheit nur einen winzigen Bruchteil der Vielzahl möglicher chemischer Permutationen und Kombinationen kennt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tholin