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DNA之前,RNA之前:生活在hodge-podge世界

点击量:   时间:2019-02-06 07:09:02

作者:迈克尔马歇尔请注意,DNA和RNA:这不完全是关于你的地球上的生命可能始于TNA的飞溅 - 一种完全不同的遗传物质因为RNA可以同时做很多事情,那些研究生命起源的人长期以来认为它是第一种遗传物质但是,一种称为TNA的化学亲属可以执行RNA定义功能之一的发现使人们对此产生了疑问相反,最初的生命形式可能使用了混合的遗传物质今天,大多数生命禁止一些病毒使用DNA来存储信息,并使用RNA来执行由该DNA编码的指令然而,许多生物学家认为,最早的生命形式将RNA用于所有事物,很少或没有DNA的帮助这个“RNA世界”假说的一个关键证据是RNA是所有行业的杰克它既可以存储遗传信息,又可以作为酶,似乎使它成为从头开始生命的理想分子现在似乎TNA可能同样有能力,尽管今天在自然界中找不到它它与糖骨架中的RNA和DNA不同:TNA使用威力,其中RNA使用核糖和DNA脱氧核糖坦佩亚利桑那州立大学的John Chaput说,这为TNA提供了一个关键优势:它是一种比核糖或脱氧核糖更小的分子,可能使TNA更容易形成 Chaput和他的同事现在已经创造了一种TNA分子,它可折叠成三维形状并夹在特定的蛋白质上这些是创建可以控制化学反应的TNA酶的关键步骤,就像RNA一样该团队采用了一个TNA库并在蛋白质存在下进化经过三代,TNA出现了像酶一样复杂的折叠形状,可以与蛋白质结合但这并不意味着TNA是原始的遗传物质 Chaput认为它可能不是,只是因为早期地球的化学过于混乱,以至于TNA本身不会出现相反,许多不同种类的遗传物质可能形成于遗传的大杂烩中 “最可能出现的情况是大自然对许多不同的东西进行了抽样,”查普特说这与哈佛大学的诺贝尔奖获得者杰克·索斯塔克及其同事最近的一项研究一致他创造了一半DNA,半RNA的镶嵌核酸与Chaput的TNA一样,其中一些可能与靶分子结合(美国国家科学院院刊,DOI:10.1073 / pnas.1107113108)然而,hodge-podge世界假设存在问题首先,现代生物中没有TNA或其表亲的痕迹另一方面,尽管TNA看起来比RNA更简单,但我们不能确定它在40亿年前制造更容易,因为在生命开始之前没有人真正在地球上存在的条件下制造它,MRC的John Sutherland说道英国剑桥分子生物学实验室 Chaput指出,我们对TNA可以做的事情知之甚少,因为在实验室中进化分子的技术是如此新颖他说,这项研究刚刚开始期刊参考:自然化学,DOI:10.1038 / nchem.1241 TNA只是许多核酸中的一种,这些核酸在地球上的第一次生命中可能是重要的这是其他三个 PNA(肽核酸)在其骨架中丢弃糖并插入肽,因此它与蛋白质更密切相关与DNA一样,它可以与自身以及DNA或RNA形成双链,使其成为一种有前途的遗传系统(Science,DOI:10.1126 / science.11​​74577)即使在100°C的温度下,在益生元的地球条件下制备长PNA分子也很容易(美国国家科学院院刊,DOI:10.1073 / pnas.97.8.3868) GNA(乙二醇核酸)甚至比TNA更简单,其骨架中仅有三个碳原子,但仍然可以形成螺旋分子,非常像DNA(The Journal of Organic Chemistry,DOI:10.1021 / jo201469b) ANA(淀粉样蛋白核酸)由附着于淀粉样蛋白的核酸组成,因其在阿尔茨海默病中的作用而臭名昭着 ANA纤维被认为是第一种生物(PLoS One,DOI:10.1371 / journal.pone.0019125),因为淀粉样蛋白可以保护其中所含的遗传物质更多关于这些主题: