生命科学 医药健康 基础科学 工程技术 信息科学 资源环境 前沿交叉 政策管理
 
论文作者:Gerald F. Joyce 期刊:《科学》 发布时间:2009-1-13 11:16:48
科学家成功模拟早期生命形成过程
 
美国科学家成功创建了一个以试管为基础的化学系统,能够表现出生命的某些特征,比如无限自我复制、变异和适者生存等。通过这些化学物质,将有助科学家更加深入的了解地球上的第一批生命是如何进化而来。
 
此前,研究人员曾生成可以暂时自我复制的RNA片段,它们的自我复制过程会在一段时间后慢慢停下来。但是最新的这项试验标志着第一个可以无限地自我复制的RNA片段诞生,无限自我复制是确保生命演变的重要条件。研究人员杰拉尔德·乔伊斯说:“这是生命即将出现的最后阶段,化学物质开始慢慢转变成生物体。”
 
当今世界,高级生物体的DNA携带着遗传序列,而RNA要依靠DNA执行制造蛋白质等任务。但是,一个与生命起源有关的被称作RNA宇宙模型(RNA World model)的著名理论认为,因为RNA可以既像一种基因又像一种酶那样发挥作用,也许RNA是在DNA和蛋白质出现之前就有了,而且他主要担任生命遗传分子的角色。
 
这项试验结果发表在《科学》杂志上,乔伊斯和他的研究生特拉塞·林肯开始利用这项试验,验证RNA宇宙模型假定的是否正确。他们制成一对酶,这两种酶只能在彼此的帮助下才能复制,然后把它们放入一个拥有RNA片段的试管里,RNA片段可以利用这两种酶生成新片段。进入试管后,这两种酶开始忙着复制,不过有时候一种酶在组合一个片段时,会忙中出错,从而产生一种“变种”。
 
大部分变种很快就会消失,但是其中一些变异基因的出现,会使化学物质更加有利于复制。化学物质成对结合后,这个装满分子的试管里发生了令人吃惊的变化。乔伊斯说:“所有原始复制品都消失了,取而代之的是新型重组细胞。这里不只有一个优胜者,而是有无数个优胜者。但是产生的3种变异体却支配着这个细胞群体。”然而专家表示,这项试验并没解决地球上的生命起源问题,因为大家知道,在RNA片段出现之前,一定存在一些具有自我复制能力的分子。(来源:新浪科技 孝文)
 
(《科学》(Science),DOI: 10.1126/science.1167856,Tracey A. Lincoln,Gerald F. Joyce)
 
更多阅读(英文)
 
 
 
发E-mail给: 
    
| 打印 | 评论 | 论坛 | 博客 |
相关论文 一周论文排行

小字号

中字号

大字号