第 4 节 细胞核美科学家首次合成可无限复制的 RNA 生命是如何在地球上开始的
这是一个亘古不变的科学话题
可制作自身副本的分子被认为对理解这个过程至关重要,因为它们提供了生命系统的一个重要特征———遗传基础
最近,美国斯克里普斯研究所科学家的新发现,在回答生命如何开始的生化问题上迈出了重要一步,他们首次在无需任何蛋白质和其他细胞成分的情况下,合成出可自我复制的 RNA,而且这种复制可无限进行下去
该项研究成果刊登在最近出版的《科学》杂志上
在现代世界中,DNA 携带着高级生命体的遗传序列,而 RNA 依赖于 DNA 来履行其诸如合成蛋白质等任务
但是,一个关于生命起源的主要理论———RNA 世界模型认为,因为 RNA同时具有基因和酶的功能,RNA 可能先于 DNA 和蛋白质出现,并扮演着生命的祖先分子这一重要角色
然而,复制一个遗传分子的过程,被认为是生命的一个基本条件,由于涉及众多的蛋白质和其他细胞成分,复制过程极其复杂
多年来,研究人员一直想了解是否存在一些由 RNA 自己带来的复制 RNA 的简单方式
此前曾有研究人员沿着此一路线做过一些试探性工作,但并没有人能证明 RNA 复制是可以自我增殖的,也就是使新的 RNA 副本也能复制自身
体外进化 RNA 酶 斯克里普斯研究所的翠西·林肯和她的指导老师杰拉德·乔伊斯教授一直在研究 RNA 复制概念(RNA-onlyreplicationconcept)
他们一开始使用了一种在体外进化中为人熟知的强制适应方法,目标是采取一个已在实验室中开发出的可完成基本化学复制的 RNA 酶,并将其加以改进到可驱动高效、永久的自我复制
林肯完成了这项极具挑战性的工作,她在实验室中合成了大量的 RNA 酶变种,之后采用了一种试管进化程序,从这些 RNA 酶变种中获得最擅长将RNA 片段结合在一起的变种
最终,这一过程使研究小组分