地球上的生命是如何起源的一直讓科學家們著迷,但要想追溯數十億年前的生命並非易事。現在,越來越多的證據支持一種相對較新的假說,即生命是如何開始的:一種非常精確的RNA和DNA混合。
RNA和DNA都決定了所有生物生命的基因組成,DNA是基因藍圖,而RNA是藍圖的解讀者或解碼器。在很長一段時間裡,人們都認為RNA首先在地球上出現,DNA隨後進化——但越來越多的證據表明,RNA和DNA可能同時出現,並且都參與了地球上生命的啟動。
支持這一觀點的最新研究解釋了可能在地球上出現生命之前就存在的簡單化合物磷酸二胺(DAP)如何將脫氧核苷(脫氧核苷)作為DNA的組成部分編織成基本的DNA鏈。
加州斯克裡普斯研究中心的化學家Ramanarayanan Krishnamurthy說:「這項發現是向建立地球上最初生命形式起源的詳細化學模型邁出的重要一步。」
發現添加信任,DNA和RNA發達一起從同樣的化學反應在我們這個星球上生命的開始,和第一個自我複製的分子可能是混合這兩種核酸——不僅僅是RNA,建議在更成熟的「RNA世界」假說。
只有RNA才能在地球上產生生命,這一觀點的一個重大問題是,RNA是如何完成必要的自我複製過程的——RNA通常需要酶來分裂,然後再進化。
就我們目前所知,RNA似乎在工程生命方面起到了某種作用——最新的實驗表明,DNA很可能就是這種作用,它創造了「嵌合」分子鏈,比單獨使用RNA更容易分離。
研究人員進行的一系列實驗室測試模擬了地球上生命起源之前可能發生的事情,並展示了DAP是如何以類似於RNA從化學成分中聚合的方式形成基本DNA的。
令我們吃驚的是,「我們發現使用DAP和deoxynucleosides反應可以更美好,即使你的deoxynucleosides並不都是一樣的,而是混合了不同的DNA字母如和T、G和C,像真正的DNA,「化學生物學家說艾迪吉梅內斯,來自斯克裡普斯研究。
我們可能永遠無法確定DNA是否幫助RNA形成了地球上最早的生命形式,因為這發生在數十億年前,但我們對這一過程的理解在不斷發展。
這項研究的用處不僅在於它與生命起源的關係,也在於對RNA-DNA關係的深入了解在現代化學和生物學上有著廣泛的應用。
「現在我們更好地理解如何原始化學可以讓第一個rna和dna,我們可以開始使用混合的核糖核苷和deoxynucleoside積木看看嵌合分子形成,他們是否能自我複製和發展」•克裡說。