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RNA聚合酶新解或地球生命起源

2021-03-31 11:24   来源: 互联网    浏览次数:3362

加拿大研究人员21日在最新一期的"科学"(Science)杂志上报道,"地球上的生命是如何出现的?这一直是一个尚未解开的谜团。核糖核酸聚合酶(RNA)聚合酶在地球上生命诞生的过程中发挥了重要作用。这项新研究为探索地球生命起源的奥秘提供了新的视角,并帮助科学家们评估了在其他星球上诞生生命的可能性。


西蒙弗雷泽大学(simon Fraser University in(SFU))的分子生物学和生物化学教授彼得·翁洛(Peter Onlow)一直致力于推进RNA世界假说,以回答有关生命起源的基本问题。这一假说认为,地球上的生命始于自复制的RNA分子,这些分子出现在脱氧核糖核酸(Dna)和蛋白质进化之前,不仅携带着遗传信息,而且还推动了生命形成所需的化学反应--DNA和蛋白质现在都在人体中发挥着这两种功能。


在最新的研究中,Onlao团队通过实验室的体外进化,分离出一种基于启动子的rna聚合酶,该聚合酶可以以rna为模板合成rna。启动子是一种dna序列,RNA聚合酶识别、结合并开始转录。


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这种RNA聚合酶具有现代蛋白质聚合酶的许多特性,可以进化到识别RNA启动子,然后复制RNA,"Onlow说。我们的发现意味着,在生命进化的早期阶段出现的相同的RNA酶也可能具有如此复杂的生物学特性。


有证据表明,RNA先于DNA和蛋白质。例如,在人类细胞中制造蛋白质的"机器"核糖体是由RNA制造的。此外,DNA也是由RNA组成的。因为RNA是一种通用的工具,可以同时发挥蛋白质和DNA的作用,这表明DNA和蛋白质的后期进化是增强最初由RNA支持的细胞功能的"升级"。在实验室中发现的聚合酶表明,RNA复制可能确实存在于原始生命中。


研究小组的长期目标是在实验室中建立一个自我进化系统,为此,他们需要创造一种rna聚合酶,这种聚合酶也可以复制和维持自身,以便更深入地了解早期rna生命是如何形成的。


通过了解实验室中生命的基本复杂性,我们可以估计生命在其他行星上出现的可能性,并确定像火星这样的行星已经存在或仍然存在的可能性,"Onlow说。

责任编辑:无量渡口
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