美研究稱生命最初或由混合遺傳物質組成
日期:2012-01-12 08:53:39
據報道,美國科學家最近表示,結構更簡單的TNA也具備RNA的某些功能,地球上的生命最初可能由幾種遺傳物質混合組成。
除一些病毒外,大多數生命利用DNA(脫氧核糖核酸)存儲信息,利用RNA(核糖核酸)執行由DNA編碼的指令。研究生命起源的科學家們一直認為,RNA既能存儲遺傳信息又能充當生化酶,使其成為一個可以開啟生命的理想分子,因此,RNA是地球上最先出現的遺傳物質。而現在,科學家們表示,TNA似乎也一樣能干——盡管人們迄今還沒有在自然界中找到它。
美國亞利桑那州立大學的約翰·恰普特和同事已經制造出一個TNA分子,它能折疊成三維形狀并夾有一個特殊的蛋白。這些是制造出一個能像RNA一樣控制化學反應的TNA酶的關鍵步驟。他們讓TNA的各個組成成分在有一種蛋白參與的情況下進化:三代之后出現了一個TNA,其擁有一個像酶一樣復雜的折疊形狀,而且能與該蛋白結合。
TNA與RNA、DNA的不同之處在于構成核苷酸的糖鏈不同,構成TNA的糖鏈為四碳糖蘇糖;而RNA為核糖,DNA為脫氧核糖。TNA具備一個關鍵的優勢:它是比核糖和脫氧核糖更小的分子,因此更容易形成。恰普特認為,這并不意味著TNA是最初的遺傳物質,早期地球的化學過程非常凌亂,最可能出現的場景是生命由不同的遺傳物質混合而成。
最新研究與諾貝爾化學獎得主、哈佛大學的杰克·蘇斯塔克和同事發表于《美國國家科學院院刊》的最新研究一致,蘇斯塔克團隊制造出了一種一半是DNA、一半是RNA的嵌合核酸,其中的一些核酸能與目標分子相結合。
然而,“混合遺傳物質組成世界”這一假設可能也存在疑問。首先,科學家們沒有在現代生物體上發現TNA的蹤跡。另外,英國劍橋大學醫學研究委員會分子生物學實驗室的約翰·薩瑟蘭表示,盡管TNA比RNA更簡單,但我們不能確定在約40億年前,其更容易被制造出來,因為迄今還沒有人真正在生命出現前的地球環境下制造出TNA。
恰普特也指出,對TNA能做什么我們仍然知之甚少,因為讓分子在實驗室進化的技術非常新,這項研究才剛剛開始。
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