如果你認(rèn)為生命進(jìn)化于溫泉,那么你需要再三思了。目前科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出能夠復(fù)制比自身更長(zhǎng)的RNA鏈的RNA片段,這支持了生命是基于自我復(fù)制的RNA, 而非DNA的觀點(diǎn)。此外,它們工作的理想場(chǎng)所是寒冷的環(huán)境,這暗示著生命開始于冰。
RNA是萬(wàn)能的,它和DNA一樣能夠存儲(chǔ)遺傳物質(zhì),它還能催化化學(xué)反應(yīng)。因此,很多人認(rèn)為它是最初生命的基礎(chǔ)。如果事實(shí)的確如此,那么早期的有機(jī)體必須具備由RNA創(chuàng)造的酶,從而復(fù)制它們的RNA基因組。但目前科學(xué)家并未發(fā)現(xiàn)任何已知的RNA酶能夠復(fù)制與自身長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)腞NA鏈,而沒(méi)有了這種酶RNA有機(jī)體無(wú)法存活太長(zhǎng)時(shí)間。
為了發(fā)現(xiàn)這種酶,英國(guó)劍橋分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的菲利普霍利斯特(Philipp Holliger)創(chuàng)造了RNA序列庫(kù)并仔細(xì)檢查它們復(fù)制其它RNA的能力。他的研究小組創(chuàng)造了能夠復(fù)制96個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的RNA序列的酶,他們發(fā)現(xiàn)這樣的酶在寒冷環(huán)境里工作的更好。
他們最新的創(chuàng)造則有了更進(jìn)一步的突破。它使得RNA足夠大到能夠自我編碼。 霍利斯特說(shuō)道。這種自我復(fù)制完全有可能發(fā)生。RNA酶是202個(gè)核苷酸長(zhǎng),能夠制造206個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的RNA, 即使是在-17攝氏度的環(huán)境。
至關(guān)重要的是,這種酶目前還無(wú)法自我復(fù)制。主要的障礙似乎是折疊的結(jié)構(gòu),使得它無(wú)法復(fù)制其它RNA。復(fù)制DNA的酶也具有相同的問(wèn)題:DNA是折疊的,因此它需要使用工具將它拉開;衾固叵M軌蛱砑舆@一功能。
RNA酶在寒冷溫度下的有效性暗示了冰對(duì)于最初生命的開始起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)RNA和金屬離子混合物凍結(jié)時(shí),日益變大的冰晶吸收了水分,留下了小塊RNA口袋和濃縮的鹽。RNA復(fù)制發(fā)生在這些口袋里。這有點(diǎn)類似人造細(xì)胞, 霍利斯特說(shuō)道,這可能就是進(jìn)化開始的地方。
它制造了一個(gè)值得我們思考的寒冷RNA世界,RNA專家、美國(guó)馬里蘭州貝塞斯達(dá)國(guó)家心臟、肺和血液研究所的艾德里安費(fèi)雷-德安瑪麗(Adrian Ferr-DAmar)說(shuō)道。然而,這一理論也存在缺陷。在寒冷的溫度,RNA鏈往往會(huì)依附在一起,從而導(dǎo)致RNA復(fù)制后很難將它們分開。原始生命需要變暖以分離這些RNA鏈,美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院的杰克索斯達(dá)科(Jack Szostak)說(shuō)道。生命無(wú)法生活在持續(xù)寒冷溫度的環(huán)境里。
霍利斯特認(rèn)為這十分正確,但也存在彌補(bǔ)的方法。冰時(shí)刻都在凍結(jié)和融化,因此你可以想象RNA復(fù)制可以周期性的輕松閉合和釋放,從而使得RNA的傳播變?yōu)榭赡堋?索斯達(dá)科還指出酶可能偶爾制造長(zhǎng)的RNA鏈,我想我們距離獲得自我復(fù)制的酶性核酸還有很長(zhǎng)一段路要走。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuzhong/698850.html
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