英國芬蘭科學家發現一種最古老的?
為生命起源學說提供了新証據
董映璧
  2006年12月14日08:36 【字號 】【留言】【論壇】【打印】【關閉
 
  本報訊 利用結晶法研究了粗糟脈孢菌RNA依賴RNA聚合?的三維結構后,英國與芬蘭的研究人員發現,RNA依賴RNA聚合?是地球上最古老的?之一。這個能夠繁殖沒有DNA片段的RNA分子蛋白質,是“RNA世界”時代的殘遺物,是最古老生物擁有的第一類功能蛋白質,早期生物的所有功能都是靠這種蛋白質完成的。該科研成果發表在近期的《科學公共圖書館—生物學》雜志上。

  RNA聚合?是所有活生物擁有的最重要的?之一,具有傳遞遺傳信息的功能。它有兩種形式,即DNA依賴和RNA依賴。RNA依賴RNA聚合?是以RNA為模板合成的,它們既存在於一些病毒中,也存在於一些高級生物中。病毒利用這種?復制自己的遺傳物質,但在高級生物中,這種?的作用就大不一樣了,它們可繁殖出參與RNA干擾系統中的RNA分子。

  科研人員將粗糟脈孢菌的RNA依賴RNA聚合?三維結構與其他已知的RNA依賴RNA聚合?進行比較后發現,這些?的三維結構驚人的相似,蛋白質的來源也幾乎相同﹔此外,這種?與病毒中的RNA依賴RNA聚合?的來源則完全不一樣。

  第一個RNA聚合?可能是在“RNA世界”時代出現的。按照現代理論,地球上最早的生命開始於RNA分子的繁殖。最早的活生物是RNA生物,沒有蛋白質和DNA,RNA分子具有保留遺傳信息的功能,也執行著其他蛋白質現在完成的功能。RNA生物在獲得了合成多?的能力后,RNA聚合?的功能就逐漸從RNA轉向蛋白質,其中的一種蛋白質就是RNA依賴RNA聚合?,它保証了這些生物有效繁殖。

  研究人員認為,最早的RNA依賴RNA聚合?應該是他們研究的蛋白質最簡單的一種結構。這個最古老的?包含一個DPBB結構域。后來,由於復制轉變了兩個DPBB結構。剛開始它們是一樣,以后出現了一些差別,其功能也隨即不同。這意味著在這個階段進化方向發生了分離:有些RNA聚合?變成了RNA依賴,而其他的則變成了DNA依賴,也就是擁有了在DNA基礎上合成RNA的能力。

  研究人員認為,他們的發現對生命起源學說提供了一個新証據:最古老的非病毒RNA依賴RNA聚合?不是在最原始的生命中保留了下來,而是在比較高級的真核細胞生物中保留下來,並在這一過程中改變了其功能———在RNA世界它負責復制遺傳信息,而在真核細胞中則作為RNA干擾系統的一部分保留了下來。

  
 

來源:科技日報 (責任編輯:徐丹)


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