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地球生命或始于新遗传物质
2012-01-10 

【英国《新科学家》周刊网站1月8日报道】题:在DNA之前,在RNA之前:混沌世界中的生命(记者 迈克尔•马歇尔)


注意,脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA):这不是关于你的一切。地球生命可能始于一点儿TNA——一种迥然不同的物质。


由于RNA可以瞬间完成很多事情,研究生命起源的科学家一直认为最早的遗传物质。但是研究人员发现,一种名为T

NA的类似化学物质能够履行RNA的一个关键功能。这令人对RNA是最早遗传物质的说法产生疑问。实际上,第一种生命形式可能使用了一种混合遗传物质。
目前,坠子一些病毒,大多数生命用DNA存储信息。用RNA执行DNA的编码指令。不过,许多生物学家认为,最早的生命形式用RNA完成所有事情,DNA很少或不发挥作用。
有关这个“RNA世界”假说的一项关键证据是,RNA是多面手。它即可以存储遗传物质也能充当一种酶,这看起来似乎使其成为最初产生生命的理想分子。


眼下,TNA看起来同样能干,不过目前尚未在自然界发现TNA。

TNA主体的糖与RNA和DNA不同,TNA使用苏糖,RNA使用核糖,DAN使用脱氧核糖。美国亚利桑那州立大学的约翰•查珀特说,这赋予TNA一个关键优势,即它是一种小于核糖和脱氧核糖的分子。这有可能使TNA更容易形成。


目前,查珀特及其同事创造了一种叠成三维形状的TNA分子,并将其固定在一种特定蛋白质上,这些是创造一种TNA酶的关键步骤。这种酶能像RNA那样控制化学反应。
研究小组取用一组TNA,然后借助于一种蛋白质让它们逐渐演化。经过 3代后,出现了一种具有像酶一样复杂折叠形状、而且能与蛋白质结合的TNA。


不过,这并不意味着TNA是最早的遗传物质。查珀特认为,TNA很可能不是,唯一的原因是早期地球的化学构造太复杂,以至于TNA无法独自出现。相反,在一种遗传混沌状态中很可能形成了多种不同的遗传物质。查珀特说:“最可能的情形是,大自然尝试了许多不同的东西。”


这与诺贝尔奖得主、哈佛大学的杰克•绍斯塔克及其同事的最新研究结果一致。他创造了半DNA半RNA的镶嵌型核酸,其中一些可以与目标分子相结合,就像醒珀特的TNA一样。
但是,混沌世界假说是有问题的。首先,在现代有机特中没有TNA及其同类物的踪迹。两者,英国剑桥医学研究委员会分子重重学实验室的约翰•萨瑟兰说,虽然TNA看起来比RNA简单,但我们不能确定在大约40亿年前它是否更容易形成,因为实际上没有人在生命开始前的地球环境下创造TNA.

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