來(lái)源:新浪科技 孝文
美國科學(xué)家成功創(chuàng )建了一個(gè)以試管為基礎的化學(xué)系統,能夠表現出生命的某些特征,比如無(wú)限自我復制、變異和適者生存等。通過(guò)這些化學(xué)物質(zhì),將有助科學(xué)家更加深入的了解地球上的第一批生命是如何進(jìn)化而來(lái)。
此前,研究人員曾生成可以暫時(shí)自我復制的RNA片段,它們的自我復制過(guò)程會(huì )在一段時(shí)間后慢慢停下來(lái)。但是最新的這項試驗標志著(zhù)第一個(gè)可以無(wú)限地自我復制的RNA片段誕生,無(wú)限自我復制是確保生命演變的重要條件。研究人員杰拉爾德·喬伊斯說(shuō):“這是生命即將出現的最后階段,化學(xué)物質(zhì)開(kāi)始慢慢轉變成生物體。”
當今世界,高級生物體的DNA攜帶著(zhù)遺傳序列,而RNA要依靠DNA執行制造蛋白質(zhì)等任務(wù)。但是,一個(gè)與生命起源有關(guān)的被稱(chēng)作RNA宇宙模型(RNA World model)的著(zhù)名理論認為,因為RNA可以既像一種基因又像一種酶那樣發(fā)揮作用,也許RNA是在DNA和蛋白質(zhì)出現之前就有了,而且他主要擔任生命遺傳分子的角色。
這項試驗結果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,喬伊斯和他的研究生特拉塞·林肯開(kāi)始利用這項試驗,驗證RNA宇宙模型假定的是否正確。他們制成一對酶,這兩種酶只能在彼此的幫助下才能復制,然后把它們放入一個(gè)擁有RNA片段的試管里,RNA片段可以利用這兩種酶生成新片段。進(jìn)入試管后,這兩種酶開(kāi)始忙著(zhù)復制,不過(guò)有時(shí)候一種酶在組合一個(gè)片段時(shí),會(huì )忙中出錯,從而產(chǎn)生一種“變種”。
大部分變種很快就會(huì )消失,但是其中一些變異基因的出現,會(huì )使化學(xué)物質(zhì)更加有利于復制?;瘜W(xué)物質(zhì)成對結合后,這個(gè)裝滿(mǎn)分子的試管里發(fā)生了令人吃驚的變化。喬伊斯說(shuō):“所有原始復制品都消失了,取而代之的是新型重組細胞。這里不只有一個(gè)優(yōu)勝者,而是有無(wú)數個(gè)優(yōu)勝者。但是產(chǎn)生的3種變異體卻支配著(zhù)這個(gè)細胞群體。”然而專(zhuān)家表示,這項試驗并沒(méi)解決地球上的生命起源問(wèn)題,因為大家知道,在RNA片段出現之前,一定存在一些具有自我復制能力的分子。
(《科學(xué)》(Science),DOI: 10.1126/science.1167856,Tracey A. Lincoln,Gerald F. Joyce)