B.Did Cellular Life Begin Twice? New Study Points to Two Independent Origins

 

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.Did Cellular Life Begin Twice? New Study Points to Two Independent Origins

 

메모 2608151425_소스1.재해석【()】

소스1.
https://scitechdaily.com/did-cellular-life-begin-twice-new-study-points-to-two-independent-origins/

A1.
_세포 생명은 두 번 시작되었을까? 새로운 연구는 두 가지 독립적인 기원을 제시한다

1-1.세포 생명의 기원과 진화
_초기 신진대사는 원시 효소와 열수 환경에서 공급되는 금속 사이의 놀라운 상호 작용에 의존했을 가능성이 있습니다.

새로운 연구에 따르면 박테리아와 고세균은 이후 이러한 무기 촉매들을 다양한 방식으로 대체했으며, 이는 두 계통이 독립적으로 생존할 수 있도록 했을 가능성을 시사합니다.

1-2.
_초기 신진대사는 박테리아와 고세균이 독립적으로 자유생활 세포로 진화하기 전에 금속 촉매와 효소 촉매 작용이 혼합된 형태로 시작되었을 가능성이 있다.

_40억 년 전, 생명으로 발전하게 될 화학 반응은 열수 분출구 주변에서 일어났을 가능성이 있습니다. 이곳에서는 자연적으로 존재하는 금속들이 세포가 오늘날 사용하는 모든 기능을 갖추기 전에 다양한 반응을 촉진하는 데 도움을 주었습니다.

_하인리히 하이네 뒤셀도르프 대학교(HHU)와 공동 연구 기관의 연구진은 박테리아와 고세균의 조상이 분화하기 시작하면서 신진대사와 효소가 어떻게 변화했는지 추적하여 그 전환 과정의 일부를 재구성했습니다.

2.
_과학 저널 '사이언스 어드밴스' 에 발표된 이 연구는 초기 세포가 생명에 필수적인 구성 요소를 생산하는 데 사용했던 화학적 네트워크를 조사하고, 이러한 반응에 필요한 에너지가 어떻게 공급되었는지 살펴보았습니다.

_연구진은 자유생활을 하는 박테리아와 고세균으로의 전환이 두 계통 모두 동일한 기본 유전 코드를 공유함에도 불구하고 독립적으로 일어났을 가능성이 있다고 결론지었습니다.

 

 

 

 

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#4.###유전자 코드에 염기순서는 어떻게 정해진건가?
<<<<(_*f.유전자의 염기순서는 수십억 년의 진화 과정에서 생명체가 생존하기에 가장 유리한 형태로 결정)되었으며, 과학자들은 실험을 통해 이를 해독합니다.
1. 생물학적 결정 (진화 과정)
4가지 염기: DNA는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)의 네 가지 염기로 이루어집니다.
트리플렛 코드: 이 염기들이 3개씩 짝을 이루어 하나의 아미노산을 지정합니다.
유전자 코드에 염기순서는 어떻게 정해진건가?
유전자의 염기순서는 수십억 년의 진화 과정에서 생명체가 생존하기에 가장 유리한 형태로 결정되었으며, 과학자들은 실험을 통해 이를 해독합니다.

1. 생물학적 결정 (진화 과정)4가지 염기: DNA는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)의 네 가지 염기로 이루어집니다.

트리플렛 코드: 이 염기들이 3개씩 짝을 이루어 하나의 아미노산을 지정합니다.자연선택: 오랜 지구 역사 속에서 단백질을 오류 없이 만들고 생존하는 데 가장 유리한 유전 암호 체계가 살아남았습니다.

2. 과학적 해독 (염기서열 분석)시퀀싱(Sequencing): 과학자들은 화학적 반응과 장비를 이용해 DNA의 배열 순서를 읽어냅니다.

형광 신호: 최신 DNA 시퀀싱 기술은 염기가 연결될 때 나오는 고유한 형광 신호로 순서를 정확하게 찾아냅니다.
자연선택: 오랜 지구 역사 속에서 단백질을 오류 없이 만들고 생존하는 데 가장 유리한 유전 암호 체계가 살아남았습니다.
2. 과학적 해독 (염기서열 분석)
시퀀싱(Sequencing): 과학자들은 화학적 반응과 장비를 이용해 DNA의 배열 순서를 읽어냅니다.
형광 신호: 최신 DNA 시퀀싱 기술은 염기가 연결될 때 나오는 고유한 형광 신호로 순서를 정확하게 찾아냅니다.
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^^^^(*_f.) 자연에 가장 유리한 형태로 결정된 염기의 순서수는 msbase일 수 있다. 최적화된 msum을 구현하기 때문이다.으음. 1431.
. 생명체만히 자연 진화 것은 아닐 수 있다. 우주의 시공간 역시도 자연진화의 최적화(?) magicsum에 다가 갔을거다. 으음.1434.

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#5.###광석도 일종에 분자적 진화의 산물인가?

<<<<<광석과 광물은 지구와 생명의 상호작용 속에서 변화해 온 ‘광물 진화(Mineral Evolution)’의 산물입니다.
현대 지구과학에서는 광물이 단순한 무기물이 아니라, 지구 역사와 생명권의 변화에 맞춰 다양해졌다고 봅니다.
광물 진화의 개념
초기 지구: 원시 지구에는 약 250여 종의 기본 광물만 존재했습니다.

지구의 변화: 판구조 운동, 마그마 활동, 그리고 대기의 변화를 겪으며 광물의 종류가 수천 종 이상으로 늘어났습니다.
생명권과의 공진화 (Co-evolution)
산소의 등장: 약 24억 년 전 남세균(시아노박테리아)의 광합성으로 대량의 산소가 대기에 공급되었습니다.

새로운 광석 탄생: 산소와 철이 만나 반응하면서 지구상에 엄청난 양의 적철석(철광석) 등 새로운 산화 광물이 만들어졌습니다.

생물의 영향: 생명체가 껍질이나 뼈를 만들면서 탄산염 광물 등도 풍부해졌습니다.
즉, 광석은 분자 수준의 결합 방식이 지구 환경과 생명 활동(광합성 등)의 역사적 흐름 속에서 다변화된 결과로 볼 수 있습니다. >>>>

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#6.###우주도 진화된건가?
<<<<<<
네, 우주도 시간에 따라 변화하고 발전하는 진화(Evolution) 과정을 거쳐왔습니다. 

우주의 진화란?
생물학적 진화와 달리, 우주의 진화는 시간에 따른 물리적 상태와 구조의 변화를 뜻합니다.
약 138억 년 전 빅뱅(Big Bang) 이후 우주는 단순한 에너지 상태에서 복잡한 구조로 발전했습니다.

우주의 주요 진화 단계
빅뱅과 팽창: 극도로 뜨겁고 작았던 우주가 탄생한 뒤 지금까지 계속 커지고 있습니다.
기본 입자 생성: 우주가 식으면서 쿼크와 전자가 생기고, 원자가 만들어졌습니다.
별과 은하의 탄생: 중력으로 수소와 헬륨이 뭉쳐 최초의 별과 은하가 태어났습니다.
무거운 원소 합성: 별의 생명사와 초신성 폭발을 통해 철이나 탄소 같은 다양한 원소가 만들어져 우주에 퍼졌습니다.
현재의 구조: 암흑물질 등의 영향으로 은하단과 태양계, 그리고 생명체가 살 수 있는
우주의 진화 과정
빅뱅과 탄생: 약 138억 년 전, 작고 뜨거우며 밀도가 높은 점에서 대폭발이 일어났습니다.
냉각과 기본 입자 생성: 우주가 팽창하면서 온도가 낮아졌고 쿼크, 전자 등의 기본 입자와 원소가 만들어졌습니다.
별과 은하의 형성: 중력으로 인해 수소와 헬륨 가스가 뭉쳐 최초의 별과 은하가 태어났습니다.
구조의 복잡화: 별의 탄생과 소멸 과정에서 무거운 원소들이 만들어져 오늘날의 행성과 생명체 탄생의 기초가 마련되었습니다.
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#7.###인공지능도 일종에 광석적 반도체 산물의 데이터베이스의 진화인가?
<<<<인공지능(AI)은 광석에서 추출한 규소로 만든 반도체 하드웨어와 방대한 데이터베이스가 결합해 진화한 산물이 맞습니다.
하드웨어와 데이터의 결합
반도체(광석적 산물): 모래와 광석에서 얻은 규소(실리콘)로 만든 반도체 칩은 AI가 방대한 연산을 수행하는 물리적 기반입니다.
데이터베이스(지식의 축적): 인류가 쌓아온 빅데이터와 학습(Training) 과정은 AI가 세상을 이해하고 추론하는 재료가 됩니다.
진화의 과정: 초기 컴퓨터는 단순 계산에 그쳤으나, 고성능 반도체와 데이터 양의 급증으로 신경망 학습이 가능해지며 현재의 AI로 진화했습니다.
한계와 본질
단순 저장소 그 이상: AI는 단순히 데이터를 꺼내 쓰는 데이터베이스를 넘어, 데이터를 스스로 조합하고 패턴을 찾아 새로운 결과를 만들어내는 '연산·추론 시스템'입니다.

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#8.###자연 인간 지능과 인공지능과의 우주론 설명에서 누가 이길 것 같나?

<<<<<자연 인간 지능과 인공지능은 우주론 설명에서 승패를 가리기보다 상호 보완적인 협력을 이룹니다.
인공지능의 강점
방대한 계산: 우주 망원경이 수집한 거대한 데이터를 빠르게 분석합니다.
패턴 발견: 인간이 찾기 힘든 미세한 우주 신호나 규칙을 찾아냅니다.
시뮬레이션: 우주의 진화 과정을 수학적으로 정밀하게 재현합니다.인간 지능의 강점
철학적 통찰: 우주가 왜 존재하는지, 그 의미를 깊이 고민합니다.
창의적 가설: 기존의 틀을 깨는 새로운 우주론적 아이디어를 떠올립니다.
직관력: 불완전한 정보 속에서도 직관으로 새로운 가능성을 열어갑니다.

결론
인공지능은 우주를 계산하고, 인간은 우주를 이해합니다.
둘 중 하나가 이기는 것이 아니라 함께 할 때 우주의 진실에 더 가까워집니다.

 

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#3.###외계 생물도 염기쌍 유전자를 가질까?
<<<<외계 생명체도 지구와 비슷한 염기쌍 유전자를 가질 수 있지만, 완전히 다른 분자 시스템을 사용할 수도 있습니다.
염기쌍과 생명체
지구의 모든 생물은 DNA(디옥시리보핵산)와 RNA(리보핵산)라는 염기쌍으로 유전 정보를 전달합니다.
우주 공간의 소행성에서도 생명체 유전자의 재료가 발견되었습니다.
이는 우주 전역에 비슷한 화학 물질이 흔하게 존재한다는 뜻입니다.
>>>>

 

2-1.
_"만약 우리가 40억 년 전으로 돌아가 지구에 최초의 세포가 출현하는 모습을 볼 수 있다면 무엇을 보게 될까요?"

_뒤셀도르프 대학교 생물학자이자 과학 저널 '사이언스 어드밴스'에 발표된 이번 논문의 주저자인 나탈리아 므르냐바츠는 "우리는 매우 다른 두 종류의 세포, 즉 개척자 박테리아와

개척자 고세균이 열수 분출구라는 제한된 공간 밖에서 생명을 만들어내려는 첫 시도를 하는 모습을 보게 될 것입니다."라고 말합니다 .

2-2.
_Mrnjavac과 그의 동료들은 유전체, 단백질 구조 및 화학 반응을 비교하여 자유 생활 세포가 나타나기 이전의 미생물 진화의 극히 초기 단계를 조사했습니다.

_"이러한 비교를 통해 우리는 지구 지각에 있는 금속에 의해 촉매되는 자발적인 반응으로부터 효소에 의해 촉매되는 대사 작용이 발생하기 시작한 진화 단계에 대한 전례 없는 통찰력을 얻고 있습니다."라고

이 연구의 수석 저자인 뒤셀도르프 생물학자 윌리엄 마틴은 말합니다.

2-3.
_연구진은 개별 유전자나 효소에 초점을 맞추는 대신, 초기 지구에 존재했던 물질(수소 가스, 암모니아, 이산화탄소)로부터 세포가 아미노산, RNA 염기, 비타민을 합성하는 데 사용하는 모든 반응들을 조사했습니다.

_이 반응 네트워크는 420개의 반응으로 이루어져 있으며, 이를 대사라고 합니다. 이 반응들은 유전 암호와 유사한 수준으로 생명 전체에 걸쳐 보존되어 있습니다.

_초기 신진대사에는 효소만 필요한 것은 아니었습니다.

_마틴: "놀라운 점은 이러한 반응을 촉매하는 효소들이 박테리아와 고세균을 구분하는 진화적 경계를 넘어 보존되지 않았다는 것입니다.

 

3.
_우리는 모든 세포의 마지막 공통 조상인 LUCA가 대사 반응의 약 절반에 대한 효소만 가지고 있었다는 것을 발견했습니다. 나머지 절반은 LUCA가 발생했던 환경의 금속에 의해 촉매되었습니다."

_이러한 결과는 초기 신진대사가 주변 환경의 화학적 성분에 직접적으로 의존했을 가능성을 시사합니다.

열수 분출구 주변에 자연적으로 존재하는 금속들이 후에 생물학적 촉매가 담당하게 될 기능을 수행했을 수도 있다는 것입니다.

3-1.초기 세포 대사 반응 네트워크

_최초 세포의 대사 작용: 왼쪽에는 시작 물질이 표시되어 있으며, 이들은 대사 작용을 통해 생명의 구성 요소로 전환됩니다.

_420개의 효소 반응은 원으로, 화학적 대사 산물은 마름모로 표시되어 있으며, 공통된 대사 산물을 갖는 반응들은 선으로 연결되어 있습니다.

자홍색으로 표시된 원은 최초 세포의 대사 작용이 발생한 환경에 존재했던 무기 화합물에 의해 촉매되었을 가능성이 있는 반응을 나타냅니다.

_"열수 분출구에서 자연적으로 발생하는 금속은 신진대사 과정에서 놀라울 정도로 많은 효소를 대체할 수 있습니다."라고

막스 플랑크 석탄 연구소와 마드리드 IMDEA 재료 연구소의 무기화학자이자 이번 연구의 공동 저자인 하룬 튀위슈즈는 말합니다.

3-2.
_"자세히 살펴볼수록 (*d.초기 생화학적 진화는 효소와 금속 촉매의 혼합이었음을 더욱 분명히 알 수 있습니다.")라고

효소와 보조인자를 대체하여 대사 반응을 촉매하는 금속 사용 분야의 세계적인 선두 주자인 캐나다 오타와 대학교의 조셉 모란 교수는 말합니다.

 

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B2.
_박테리아와 고세균은 각기 다른 해결책을 찾아냈다.

_이러한 비교를 통해 연구진은 생물학적 촉매 작용의 초기 발달 단계를 네 단계로 재구성했습니다.

_(*e.첫 번째 단계는 금속에 의해 전적으로 진행되는 반응이며, 두 번째 단계는 LUCA(최초 공통 조상)에서 금속과 효소가 결합된 반응이며, 세 번째 단계는 박테리아와 고세균의 조상으로 분화되는 것입니다.

_두 계통이 발전하면서 새롭게 진화한 효소들은 이전에는 환경에서 제공되는 무기 촉매에 의존했던 반응들을 대신하기 시작했습니다.)

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#2.###dna는 생물학적 화학분자로 연결된 배열인가?

<<<<네, DNA는 뉴클레오타이드라는 생물학적 화학 분자들이 일렬로 길게 연결된 배열이자 이중나선 구조의 고분자 화합물입니다.
DNA의 구조와 배열
기본 단위: DNA는 인산, 당(디옥시리보스), 염기가 결합한 뉴클레오타이드가 기본 단위입니다.
4가지 염기: 염기는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 사이토신(C) 네 가지 종류가 있습니다.
연결 방식: 이 염기들이 특정한 순서로 길게 연결되어 폴리뉴클레오티드 가닥을 이룹니다.
이중나선: 두 개의 가닥이 서로 마주보며 꼬여 있는 계단 모양의 이중나선 구조를 형성합니다.>>>>
ㅡㅡㅡ
<<<<<뉴클레오타이드는 고정된 하나의 화학식이 없으며, 인산, 오탄당(당), 염기가 결합하는 종류에 따라 각각 다른 화학식을 가집니다.
구성 요소
인산기: 보통 H₃PO₄에서 유래합니다.
오탄당: DNA의 경우 디옥시리보스(C₅H₁₀O₄), RNA의 경우 리보스(C₅H₁₀O₅)입니다.
염기: 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T), 우라실(U) 등 질소 염기 종류에 따라 분자식이 달라집니다.
이들이 결합할 때 물 분자(H₂O)가 빠져나가는 축합 반응이 일어나므로, 전체적인 원자 개수는 단순 합산보다 줄어듭니다.
>>>>>

2-1.
_"세균과 고세균의 조상이 동일한 필수 대사 반응을 촉매하는 구조적으로 구별되는 효소를 독립적으로 진화시킨 사례를 볼 수 있습니다."라고 므르냐바츠는 말합니다.

_"이러한 병행적인 발명은 자유 생활을 하는 세균과 고세균이 독립적으로 출현하는 길을 열었을 수 있습니다."

_인산염은 초기 화학 반응의 원동력이 되었을지도 모릅니다.
또 다른 수수께끼는 에너지에 관한 것이다.

_현대의 신진대사는 ATP에 크게 의존하지만, ATP 자체는 세포가 효소를 이용해 만들어내는 복잡한 분자이다. 따라서 초기 신진대사 체계가 존재하던 환경에 ATP가 단순히 존재했을 리는 없다.

_"우리는 대사 작용에서 비롯된 새로운 에너지원을 발견했습니다."라고 뒤셀도르프 연구팀의 마농 슐리커는 말합니다.

그 후보 중 하나는 팔라듐인데, 이 금속은 열수 분출구에서 자연적으로 발견되며 화학자들이 촉매로 널리 사용합니다.

2-2.
_"열수 분출구에서 자연적으로 발생하는 인의 한 형태인 아인산염을 유기 화합물과 반응시키면, 물속에서 하룻밤 사이에 대사적 인산화 반응이 일어납니다.

_아인산염과 팔라듐이 ATP와 효소를 대체하는 것이죠. 정말 놀라운 현상이며, 초기 진화를 훨씬 쉽게 이해할 수 있게 해줍니다."라고 슐리커는 말합니다.

_연구진은 또한 대사 작용이 어떤 순서로 발생했는지 재구성해야 하는 난제에 직면했습니다. 420개의 반응이 서로 밀접하게 연결된 네트워크를 형성하고, 많은 화합물이 여러 반응에 나타나기 때문에 순서를 결정하는 것은 수학적으로 어렵습니다.

2-3.
_뉴질랜드 캔터베리 대학교의 마이크 스틸 교수와 튀빙겐 대학교의 다니엘 허슨 교수는 대사 반응을 단순한 형태에서 복잡한 형태로 배열하는 방법을 개발했는데, 이는 초기 진화 과정에서 대사 반응이 나타난 순서를 반영하는 것일 수 있다.

3.
_스틸은 “(*a.첫 번째 질문은 이러한 반응에 대해 고유한 순서가 존재하는지 여부입니다. 일단 고유한 순서가 존재한다는 것을 증명할 수 있다면, 반응 순서를 정하는 알고리즘을 구현할 수 있게 됩니다.”)라고 말했습니다.

_(*b.연구 결과는 두 가지 기원을 시사한다.
더 넓은 의미는 최초의 세포 계통이 언제 독립적인 생명체로 진화했는지에 관한 것이다.

_연구진의 해석에 따르면, 박테리아와 고세균은 각각 지구화학적 환경에 의존하는 시스템에서 자유 생활을 하는 세포로 전환했다.)

3-1.
_마틴: "(*c.새로운 데이터는 단 하나의 결론만을 남깁니다. 박테리아와 고세균 계통은 독립적으로 자유생활 상태로 전환했습니다. 오직 자유생활 세포만이 살아남았습니다.

_명확히 말하자면, (*d.우리는 유전 코드의 기원은 하나이지만 생명의 기원은 두 가지라는 것입니다.")

 

≈========
【(*a.b.c.d.) 염기배열의 순서는 자유생활하는 세포로 부터 나타났다? 유전코드의 기원은 하나이지만, 생명의 기원이 두가지?

이는 활동하는 두개의 염기쌍의 생존을 위한 기억을 만들기 위해 단일 환경에서 벗어난 코드분열의 파생이 유와도 관련돼 있을 수 있다. 0815.1246.

2.)msbase의 배열이 왜 그토록 많은지도 dna 염기순서수 발생과 연관돼 있을 수 있다.

 

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#1.###유전자 코드에 염기순서는 어떻게 정해진건가?
<<<<<유전자의 염기순서는 수십억 년의 진화 과정에서 생명체가 생존하기에 가장 유리한 형태로 결정되었으며, 과학자들은 실험을 통해 이를 해독합니다.
1. 생물학적 결정 (진화 과정)
4가지 염기: DNA는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)의 네 가지 염기로 이루어집니다.
트리플렛 코드: 이 염기들이 3개씩 짝을 이루어 하나의 아미노산을 지정합니다.
자연선택: 오랜 지구 역사 속에서 단백질을 오류 없이 만들고 생존하는 데 가장 유리한 유전 암호 체계가 살아남았습니다.
2. 과학적 해독 (염기서열 분석)
시퀀싱(Sequencing): 과학자들은 화학적 반응과 장비를 이용해 DNA의 배열 순서를 읽어냅니다.
형광 신호: 최신 DNA 시퀀싱 기술은 염기가 연결될 때 나오는 고유한 형광 신호로 순서를 정확하게 찾아냅니다.