一种RNA聚合酶或成地球生命起源新解

【一种RNA聚合酶或成地球生命起源新解】

一种RNA聚合酶或成地球生命起源新解



生命在地球上是如何出现的?这一直是个未解之谜 。 据物理学家组织网21日报道, 加拿大研究人员在最新一期《科学》杂志发布报告称, 一种核糖核酸(RNA)聚合酶在地球生命的诞生方面发挥了重要作用 。 新研究为地球生命起源之谜提供了新见解, 也有助于科学家们估算生命在其他行星上诞生的可能性 。
西蒙弗雷泽大学(SFU)分子生物学和生物化学教授皮特·昂劳的团队一直致力于推进RNA世界假说, 以回答生命起源的基本问题 。 这一假说认为, 地球上的生命始于能自我复制的RNA分子, 这些RNA分子在脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质进化之前出现, 不仅携带遗传信息, 还能驱动生命形成所必需的化学反应——DNA和蛋白质现在在人体内同时发挥这两种功能 。
在最新研究中, 昂劳团队通过在实验室进行一个体外进化过程, 分离出了一种基于启动子的RNA聚合酶, 这种酶能以RNA为模板合成RNA 。 启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列 。
昂劳说:“这种RNA聚合酶拥有现代蛋白质聚合酶的许多特征, 它可以进化从而识别出RNA启动子, 然后复制RNA 。 我们的发现意味着, 生命进化早期出现的同样的RNA酶也可能表现出如此复杂的生物学特征 。 ”
有证据表明, RNA先于DNA和蛋白质出现 。 例如, 人体细胞内制造蛋白质的“机器”核糖体就由RNA制造而成 。 此外, DNA也由RNA组成 。 由于RNA是一种万能工具, 可以同时发挥蛋白质和DNA的功能, 这表明后来进化出现的DNA和蛋白质是一种“升级”, 以增强最初由RNA支持的细胞功能 。 昂劳实验室发现的聚合酶表明, RNA复制在原始生命体内确实可能存在 。
昂劳团队的长期目标是在实验室构建出一个能自我进化的系统, 为此, 他们需要创造出一种RNA聚合酶, 这种酶也可以自我复制和维持, 从而更深入地了解早期RNA生命是如何形成的 。
昂劳称:“通过在实验室里了解生命的基本复杂性, 我们可以估算出生命出现在其他行星上的可能性, 并确定火星等行星曾经存在或仍然存在生命的可能性 。 ”
总编辑圈点
几十年来, 一直占主导地位的生命科学理论是“RNA世界”假说 。 也就是说, 在生命起源的早期阶段, 存在一个完全由RNA分子组成的分子系统 。 系统的信息由RNA进行储存, 部分具有催化功能的RNA分子催化RNA自身信息的传递及RNA分子的自我复制 。 这次, 科研人员把“RNA世界”假说再细化了一些, 认为地球生命起源的关键, 在于RNA聚合酶 。 这种聚合酶表现出了复杂的生物特征 。 科研团队试图创造出一种具有类似功能的RNA聚合酶, 就能构建起一个微观世界, 观察生命源起和进化 。

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