生命最初或由混合遗传物质组成

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中国科技网作者： 刘霞
  中国科技网讯 据英国《新科学家》网站1月9日（北京时间）报道，美国科学家最近表示，结构更简单的TNA也具备RNA的某些功能，地球上的生命最初可能由几种遗传物质混合组成。

  除一些病毒外，大多数生命利用DNA（脱氧核糖核酸）存储信息，利用RNA（核糖核酸）执行由DNA编码的指令。研究生命起源的科学家们一直认为，RNA既能存储遗传信息又能充当生化酶，使其成为一个可以开启生命的理想分子，因此，RNA是地球上最先出现的遗传物质。而现在，科学家们表示，TNA似乎也一样能干——尽管人们迄今还没有在自然界中找到它。

  美国亚利桑那州立大学的约翰·恰普特和同事已经制造出一个TNA分子，它能折叠成三维形状并夹有一个特殊的蛋白。这些是制造出一个能像RNA一样控制化学反应的TNA酶的关键步骤。他们让TNA的各个组成成分在有一种蛋白参与的情况下进化：三代之后出现了一个TNA，其拥有一个像酶一样复杂的折叠形状，而且能与该蛋白结合。

  TNA与RNA、DNA的不同之处在于构成核苷酸的糖链不同，构成TNA的糖链为四碳糖苏糖；而RNA为核糖，DNA为脱氧核糖。TNA具备一个关键的优势：它是比核糖和脱氧核糖更小的分子，因此更容易形成。恰普特认为，这并不意味着TNA是最初的遗传物质，早期地球的化学过程非常凌乱，最可能出现的场景是生命由不同的遗传物质混合而成。

  最新研究与诺贝尔化学奖得主、哈佛大学的杰克·苏斯塔克和同事发表于《美国国家科学院院刊》的最新研究一致，苏斯塔克团队制造出了一种一半是DNA、一半是RNA的嵌合核酸，其中的一些核酸能与目标分子相结合。

  然而，“混合遗传物质组成世界”这一假设可能也存在疑问。首先，科学家们没有在现代生物体上发现TNA的踪迹。另外，英国剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室的约翰·萨瑟兰表示，尽管TNA比RNA更简单，但我们不能确定在约40亿年前，其更容易被制造出来，因为迄今还没有人真正在生命出现前的地球环境下制造出TNA。

  恰普特也指出，对TNA能做什么我们仍然知之甚少，因为让分子在实验室进化的技术非常新，这项研究才刚刚开始。（记者 刘霞）

  总编辑圈点

  生命起源于一个能自我复制的分子。1982年RNA酶首次被确证存在，证实了RNA的“全能性”，也使其成为最有可能的第一代自我复制个体。近年来，朊病毒及其以蛋白质而非核酸为模板的复制过程的发现，为科学家打开了研究生命起源的新视角。TNA的加入无疑使生命起源有了更多可能的场景。要证明TNA作为第一代遗传物质的身份，不仅要证明它能在地球早期被合成，还要证明它能转化为RNA或DNA。这些工作对于科学家来说都不是易事。但对TNA的研究至少可以告诉我们生命以TNA为遗传基础存在的可行性。也许未来我们能人工演化出一个以TNA为基础的世界。

原文链接：http://www.stdaily.com/stdaily/c ... /content_412506.htm
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