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13α（正烷基）三環(huán)萜烷系列研究取得重要進展
作者：朱漢斌  來源：中國科學報
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科技日報北京9月20日電 （記者張夢然）英國布里斯托大學研究人員在合成生物學方面邁出了重要的一步，他們設(shè)計了一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能執(zhí)行活細胞的數(shù)個關(guān)鍵功能，包括產(chǎn)生能量和表達基因。研究成果近日發(fā)表在《自然》雜志上。
在“生命”的前48小時內(nèi)，研究人員人工構(gòu)建的細胞甚至從球形轉(zhuǎn)變?yōu)楦�自然的變形蟲樣形狀，這表明原始細胞骨架細絲正在起作用。
科學家們近日，中國科學院院士、中國科學院廣州地球化學研究所研究員彭平安和其指導的博士生張濤針對13α（正烷基）三環(huán)萜烷系列（13αNATT）的研究取得重要進展。他們采用分子篩絡(luò)合的方法富集了該類化合物，并對其穩(wěn)定碳同位素進行了測定，初步探索了其可能的來源及地質(zhì)意義。相關(guān)成果發(fā)表于《有機地球化學》。
燕遼地區(qū)中元古界洪水莊組、下馬嶺組中含有豐富的13αNATT。這個系列與常規(guī)的三環(huán)萜烷不同，其同系物質(zhì)譜圖均以m/z 123基峰為特征。該系列三環(huán)萜烷在C13位有一個α構(gòu)型烷基取代基團，C14位上卻無任何取代基團。早在30多年前，中國科學院院士王鐵冠就在遼西凌源的龍?zhí)稖舷埋R嶺組底部的瀝青砂巖中檢測到了該類化合物，并通過合成標樣共注的方法鑒定了其結(jié)構(gòu)。但此后針對該類化合物的研究進展很少，主要是由于13αNATT目前僅僅在燕遼地區(qū)的元古代黑色頁巖中大量檢出，其它地區(qū)尚未有該類化合物的相關(guān)報道。因此，雖然距離該類化合物的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有30多年，但其來源、生物合成機制及地質(zhì)意義等認識非常有限。
為了保證分析樣品中生物標志物的原生性，該研究采集了位于遼寧西部凌源地區(qū)的遼凌地3井（LLD3）的洪水莊組、鐵嶺組和下馬嶺組樣品，并采取嚴格的無污染措施進行實驗分析，最終獲得了可信的生物標志物組成特征。GC/MS結(jié)果表明，洪水莊組、鐵嶺組和下馬嶺組中13αNATT含量很高，尤其是C1913αNATT，其含量與nC19豐度相當。此外，補身烷系列與13αNATT相似，濃度也很高，且二者豐度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性。隨后采用尿素絡(luò)合和分子篩絡(luò)合的方法對飽和烴部分的不同化合物進行了分離富集，最終獲得了可用于GC-IRMS測量穩(wěn)定碳同位素的不同化合物部分。
穩(wěn)定碳同位素分析結(jié)果顯示，正構(gòu)烷烴、補身烷系列以及13αNATT等具有較為相似的碳同位素組成，它們之間的差異一般不超過2‰。但常規(guī)三環(huán)萜烷系列表現(xiàn)出明顯富集13C的特征，其與相同碳數(shù)的13αNATT之間的差值在4‰左右。以上結(jié)果說明，雖然這兩種三環(huán)萜烷結(jié)構(gòu)非常相似，但很可能來源不同。根據(jù)13αNATT的高豐度、與飽和烴其他組分相似的碳同位素組成、甾烷的缺失等，研究人員認為13αNATT最有可能來自元古代中期繁盛在燕遼海的原核生物初級生產(chǎn)者。此外，元古代樣品中鑒定出的生物標志物組合簡單，表明燕遼地區(qū)中元古代存在著以藍藻為主的原始生態(tài)系統(tǒng)，這與前人所認識的中元古代生態(tài)系統(tǒng)特征一致。
“該研究成果在揭示13αNATT來源方面提供了關(guān)鍵信息，在理解該類化合物的生成機制和指示意義方面邁出了重要一步�！睆垵�表��，未來研究將聚焦于通過選擇性富集技術(shù)對其它類別化合物進行深入分析，目的在于綜合解析并最終闡明這一類化合物的詳細來源，以期為相關(guān)領(lǐng)域的科學問題提供明確解答。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2024.104766
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