Formamide - một tiền chất sinh học của DNA nucleobase: Đường phản ứng tạo thành theo gốc tự do
Tóm tắt
Trong bài tổng quan này, chúng tôi tóm lược các cơ chế phản ứng tạo thành các chất nucleobase của DNA từ formamide (FM) theo các con đường phản ứng gốc tự do đã được nghiên cứu bằng các tính toán hóa học lượng tử. Formamide được biết đến như một tiền chất của nucleobase có từ thời Trái đất sơ khai, hoặc trong bầu khí quyển ngoài trái đất giàu nitơ như hành tinh Titan, trong điều kiện có nước cũng như không có nước. Hiện nay các thí nghiệm mô phỏng trong phòng thí nghiệm về các điều kiện ngoài Trái đất gặp nhiều khó khăn vì kiến thức còn ất hạn chế về các môi trường chưa được khảo sát thực tế, do khoảng cách quá xa. Tuy nhiên, các bằng chứng quang phổ ngày càng chứng minh cho giả thiết là các hợp chất hữu cơ đã được tìm thấy trong bầu khí quyển Titan. Sự hình thành các phân tử phức tạp trong những môi trường như vậy có thể được hình thành thông qua các con đường phản ứng gốc tự do. Các gốc hóa học tự do tạo nên nhiều con đường phong phú, độc đáo cho quá trình hình thành các phân tử sinh học từ những hợp chất hữu cơ đơn giản. Chúng thúc đẩy hơn nữa sự hiểu biết của chúng ta trong quá trình tổng hợp các hợp chất tiền sinh học từ các hợp chất hữu cơ dị vòng. Tất cả các cơ chế được đề xuất sử dụng các phản ứng gốc đơn giản như sự dịch chuyển các nguyên tử H, sự tấn công của các gốc tư do nhỏ như ●H/●OH/●NH2… Ưu điểm của cơ chế phản ứng gốc tự do là hầu hết các phản ứng quan trọng đều có hàng rào năng lượng tương đối thấp. Những đường phản ứng khác nhau này dẫn đến sự hình thành một hỗn hợp sản phẩm, dẫn đến sự đa dạng trong các phân tử sinh học được hình thành từ một số nhỏ hợp chất ban đầu đơn giản.
