科学家提出RNA—蛋白质是生命世界起源
科學家提出RNA—蛋白質是生命世界起源
《自然》5月11日發(fā)表的一項最新研究稱 ,化學家已經解決了生命起源理論中的一個關鍵問題 ,證明了RNA分子可以將短鏈氨基酸連接在一起。
德國杜塞爾多夫大學研究分子進化的Bill Martin表示,這一發(fā)現為探索早期化學進化開辟了廣闊而全新的途徑。
該研究支持了在“RNA世界”假說基礎上的另一種說法?!癛NA世界”假說認為 ,在DNA及其編碼的蛋白質進化之前,第一個生物體是基于RNA鏈的 。標準理論認為 ,在“RNA世界”里,生命可能以復雜的原始RNA鏈形式存在 ,它們既能復制自己,又能與其他鏈競爭。后來,這些“RNA酶”可能進化出了制造蛋白質的能力 ,并最終將它們的遺傳信息轉化為更穩(wěn)定的DNA。
但該過程是如何發(fā)生的仍舊是個謎,部分原因是僅僅由RNA組成的催化劑的效率遠遠低于今天在所有活細胞中發(fā)現的蛋白質酶的效率。該研究通訊作者、慕尼黑大學有機化學家Thomas Carell認為,盡管發(fā)現了RNA催化劑 ,但它們的催化能力依然很差。
在研究這個難題時,研究人員受到RNA在所有現代生物體制造蛋白質過程中所起作用的啟發(fā):編碼基因的RNA鏈(通常是由DNA堿基序列復制而來)通過核糖體生成一個氨基酸,形成相應的蛋白質。
與大多數酶不同 ,核糖體本身不僅由蛋白質組成,還由RNA片段組成,這些片段在合成蛋白質中起重要作用 。此外,核糖體包含標準RNA核苷A、C 、G 、U的修飾版本 。
研究人員通過連接活細胞中常見的兩段RNA ,構建了一種合成RNA分子 ,其中包括兩種經過修飾的核苷。在第一個特異核苷位點