Dynamischer Austausch von Substituenten in einem präbiotischen Organokatalysator: Erste Schritte auf dem Weg zu einem evolutionären System

Abstract

Alle evolutionsbiologischen Prozesse führen zu einer Veränderung der vererbbaren Merkmale über nachfolgende Generationen hinweg. Die in der DNA kodierte genetische Information wird durch Mutation der Basensequenz verändert, selektiert und vererbt. Während dies auf der biologischen Ebene gut verstanden wird, ist eine evolutionäre Veränderung auf der molekularen Ebene kleiner organischer Moleküle unbekannt, stellt aber eine wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben dar. In dieser Arbeit stellen wir eine Klasse von präbiotischen Imidazolidin-4-thion-Organokatalysatoren vor, die ihre Zusammensetzung dynamisch ändern können und möglicherweise in der Lage sind, ein evolutionäres System zu bilden. Diese Katalysatoren funktionalisieren ihre Bausteine und passen sich durch Mutation ihrer eigenen Struktur dynamisch an ihre (selbst modifizierte) Umgebung an. Abhängig von den Umgebungsbedingungen zeigen sie eine ausgeprägte und gegensätzliche Selektivität bei ihrer Bildung. Bemerkenswerterweise können die bevorzugt gebildeten Spezies mit unterschiedlichen katalytischen Eigenschaften verbunden sein, die mehrere Wege für den Übergang von abiotischer Materie zu funktionellen Biomolekülen ermöglichen.