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13α（正烷基）三環(huán)萜烷系列研究取得重要進(jìn)展
作者：朱漢斌  來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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科技日?qǐng)?bào)北京9月20日電 （記者張夢(mèng)然）英國(guó)布里斯托大學(xué)研究人員在合成生物學(xué)方面邁出了重要的一步，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能執(zhí)行活細(xì)胞的數(shù)個(gè)關(guān)鍵功能，包括產(chǎn)生能量和表達(dá)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(shí)內(nèi)，研究人員人工構(gòu)建的細(xì)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(xì)胞骨架細(xì)絲正在起作用。
科學(xué)家們近日，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員彭平安和其指導(dǎo)的博士生張濤針對(duì)13α（正烷基）三環(huán)萜烷系列（13αNATT）的研究取得重要進(jìn)展。他們采用分子篩絡(luò)合的方法富集了該類化合物，并對(duì)其穩(wěn)定碳同位素進(jìn)行了測(cè)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(jī)地球化學(xué)》。
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(gè)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(gè)α構(gòu)型烷基取代基團(tuán)，C14位上卻無任何取代基團(tuán)。早在30多年前，中國(guó)科學(xué)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(cè)到了該類化合物，并通過合成標(biāo)樣共注的方法鑒定了其結(jié)構(gòu)。但此后針對(duì)該類化合物的研究進(jìn)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(yè)巖中大量檢出，其它地區(qū)尚未有該類化合物的相關(guān)報(bào)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(jī)制及地質(zhì)意義等認(rèn)識(shí)非常有限。
為了保證分析樣品中生物標(biāo)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(yán)格的無污染措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，最終獲得了可信的生物標(biāo)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(dāng)。此外，補(bǔ)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(duì)飽和烴部分的不同化合物進(jìn)行了分離富集，最終獲得了可用于GC-IRMS測(cè)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(bǔ)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(rèn)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(jí)生產(chǎn)者。此外，元古代樣品中鑒定出的生物標(biāo)志物組合簡(jiǎn)單，表明燕遼地區(qū)中元古代存在著以藍(lán)藻為主的原始生態(tài)系統(tǒng)，這與前人所認(rèn)識(shí)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(jī)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(duì)其它類別化合物進(jìn)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(xì)來源，以期為相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)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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