地球首个生命或由 RNA 和 DNA 混合而成

来源: 科技日报 / 作者: 2020-06-08
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科技日报讯 (记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站近日报道,英国研究人员一项最新研究发现,脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的关键组成部分可由相同原料制成。这表明,地球上出现的第一个生物或许并非由纯 RNA 或 DNA 组成,而由这两者混合而成。

DNA 和 RNA 对生命至关重要,它们是携带基因的分子,这些基因由父母遗传给后代。尽管某些病毒使用 RNA,但大多数生物的基因都由 DNA 构成。

许多研究人员怀疑,RNA 首先出现,随着生命体变得日益复杂,发展出制造 DNA 的能力,而 DNA 最终取代 RNA 成为基因的载体。

RNA 和 DNA 的组成部分名为核苷酸。RNA 和 DNA 都使用一组 4 个核苷酸。每个 RNA 核苷酸对应 1 个 DNA 核苷酸,两者稍有不同。

在最新研究中,英国剑桥 MRC 分子生物学实验室的约翰 · 萨瑟兰及其同事用简单的碳基化学物质制造出 DNA 的两个核苷酸。在生命出现于地球之前,这些碳基化学物质可能很丰富,其中包括氰基乙炔,其每个分子仅包含 5 个原子,在宇宙中也很常见。在此之前的 2009 年,萨瑟兰团队使用同样的化学物质制造出了 RNA 的两个核苷酸。

萨瑟兰团队将 RNA 核苷酸与新的 DNA 核苷酸结合在一起,获得了全套 4 个核苷酸。他说,基于该核苷酸集合的杂交分子可能先于纯 RNA 或 DNA 出现。

萨瑟兰说:“当我们研究 RNA 和 DNA 时,发现它们密切相关,我们的最新研究表明它们是‘兄弟’而非‘父子’。”

法国斯特拉斯堡大学的卡米拉 · 莫肖夫斯卡说:“这一化学反应确实令人印象深刻,表明 RNA 和 DNA 可能共存。”

此前也有研究人员发现了 DNA 可能很早就已形成的证据。那么,地球上第一个生命体内的 RNA 和 DNA 如何协同工作?萨瑟兰猜测,这个原初的遗传分子不是纯 RNA 或 DNA,而是半个 RNA 和半个 DNA 组合在一起。

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