'助产士分子'在地球上组装了第一次生命吗?

 作者:强欢     |      日期:2017-07-26 01:03:02
鲍勃·霍姆斯(Bob Holmes)在地球上生下生命的原始汤可能有一种额外的,以前未被认识到的成分:“分子助产士”,它在允许第一批大型生物分子从其构件中组装起到了至关重要的作用最早的生命形式被许多人认为不是基于DNA而是基于密切相关的分子RNA,因为长链RNA可以作为基本酶在生命形成为此目的制造蛋白质之前,这将允许原始代谢发展 RNA链由称为核苷酸的构建块形成,所述核苷酸在长链中从头到尾连接在一起如果核苷酸可以与指导其组装的另一条RNA链结合,则这很容易发生然而,数十亿年前形成的最早的RNA分子将没有预先存在的RNA来指导它们到目前为止,模仿这种第一次合成的尝试总是遇到一个致命的障碍:不是绑定到新核苷酸的尾部,而是一条不断增长的链的头部锁定在它自己的尾巴上这种形成圆圈的趋势使RNA分子的生长时间远远超过3-6个核苷酸 - 远远不能像酶一样发挥作用 “这是一个大问题,”亚特兰大佐治亚理工学院化学家尼古拉斯·胡德说 “我们如何获得一个足够长的分子来做一些有趣的事情”Hud认为,答案可能是“分子助产士”的存在 - 一种嵌套在相邻核苷酸之间的分子,并促使两条生长的RNA链在一起结合在一起双螺旋由于这种双螺旋比单一RNA链硬得多,因此它不太可能在自身周围弯曲并形成圆形如果溶液中的分子浓度随后降低 - 例如,如果雨水稀释了原始水坑 - 助产士将倾向于从RNA分子的槽中滑回这将允许两条RNA链分离,留下可能在RNA世界中充当催化剂的那种长的单链RNA分子果然,当Hud和他的同事们将乙锭(一种已知在双螺旋之间滑动)添加到核苷酸溶液中时,他们发现它们连接成长双螺旋而不是短圆他们说,研究小组研究了DNA核苷酸,因为得到的链更容易使用,但同样适用于RNA Ethidium本身是一个相当复杂的分子,有几个苯样或“芳香”环,并且不太可能在原始汤中填补这个角色然而,在古代陨石中发现的分子表明,益生元地球富含具有相似结构的化合物 Hud的下一个挑战是证明这些多环芳香分子中的一些确实可以帮助RNA分子组装 “Ethidium证明了这一原则这种混合物中是否有某种东西可以起到同样的作用“杰拉德·乔伊斯(Gerald Joyce)说,他是加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所研究生命起源的生物化学家期刊参考:美国国家科学院院刊,DOI:10.1073 / pnas.0914172107关于这些主题的更多信息: