分子生物学实验室 信用:CC0公共领域 科学家们长期以来一直在争论是哪种遗传信息载体——脱氧核糖核酸还是核糖核酸——开始了地球上的生命，但一项新的研究表明，生命可能是从两者兼而有之开始的
这项由剑桥大学医学研究委员会(MRC)分子生物学实验室(LMB)的科学家领导的研究首次展示了DNA和RNA的一些构件是如何在地球的“原始汤”中自发形成并共存的
这项工作挑战了生命出现的主要假设之一——“核糖核酸世界”理论，该理论兴起于60年代，并获得了广泛的接受
今天，所有已知的生物都使用相同的基因分子——称为核酸——来储存信息
有两种核酸:DNA和RNA
DNA编码基因中的指令
基因通过携带制造蛋白质指令的核糖核酸转化为信息
蛋白质可以制造结构并作为分子机器
在“核糖核酸世界”理论中，生命始于核糖核酸分子，它既能存储指令，又能作为一台普通的机器，潜在地使它们能够自我复制
它提出，通过进化，RNA世界中的生命让位于DNA和蛋白质时代，因为DNA比RNA更稳定和持久
在发表在《自然》杂志上的最新研究中，研究人员在实验室里模拟了原始岩石地球和浅池塘的条件
他们将形成核糖核酸的化学物质溶解在水中，然后干燥并加热它们，然后通过将它们暴露在紫外线辐射下来模拟早期的太阳光线
在对早期地球地球化学的再创造中，合成两个核糖核酸构件的中间体同时也被转化为两个脱氧核糖核酸构件
这是第一次证明，原始地球上可能存在合理数量的基因字母表，由四个组成部分组成，两个是核糖核酸，两个是脱氧核糖核酸——可能足以编码早期生命，早期生命远没有今天的生命复杂
领导这项工作的分子生物学研究中心实验室的约翰·萨瑟兰教授说:“核糖核酸世界假说表明，生命始于核糖核酸，发生在涉及原始生物合成机制和自然选择产生脱氧核糖核酸的基因接管之前
" “我们的工作表明，在与浅原始池塘和溪流相一致的条件下，存在着一个混合的遗传系统，在生命的黎明，核糖核酸和脱氧核糖核酸是共存的
这实现了许多人认为的地球上生命自发出现的关键先决条件
" 该团队模拟早期地球地球化学的实验表明，DNA和RNA的四个构建模块可以由相同的试剂和条件产生
他们生产胞苷和尿苷，这是核糖核酸的两个组成部分，以及脱氧腺苷，这是脱氧核糖核酸的一个组成部分
脱氧腺苷被部分转化为脱氧肌苷，它可以充当另一个脱氧核糖核酸构建模块的角色
他们认为，这四个构件可能在生命进化之前就已经共存，是原始基因字母表的开端
萨瑟兰教授补充说:“核酸、核糖核酸和脱氧核糖核酸显然是相关的，这项工作表明它们都来自杂交祖先，而不是一个先于另一个
" “由于遗传信息总是从核酸流向蛋白质，而从来不会反向流动——弗朗西斯·克里克称之为分子生物学的‘中心法则’——我们现在需要揭示这些核酸所储存和提供的信息是如何首先被用于制造蛋白质的
" 理解生命的化学起源是自然科学的一个基本方面，可以为未来合成生物学的设计提供信息
医生
医学研究中心的分子和细胞医学负责人梅根·道伊评论道:“这项研究表明，蓝天研究可以揭示生命起源的迷人见解，并证明支持基础研究的重要性
生命科学中的这些基础发现可以为人工生物学带来令人兴奋的未来策略
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