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离出了原始 RNA 酶的一个进化版本，该版本是一个非常高效的复制者，这是包括乔伊斯在内的许多研究团队苦苦奋斗多年想要获得的东西。这个经改进的 RNA 酶所要完成的首要任务就是能进行永久的复制。林肯说，这个结果令她自己都感到震惊。 永存的分子遗传信息 复制系统实际上涉及两种酶，每种酶都由两个亚基组成，每种酶都作为催化剂来装配另外一种酶。复制过程是循环的，在此过程中第一种酶和组成第二种酶的两个亚基结合，将其连接形成第二种酶的一个新副本；同时，第二种酶也对第一种酶做着同样的工作。这样，两...
