一种简单化合物,推动RNA-DNA生命起源

地球生命起源始终为人津津乐道,根据RNA世界学说(RNA world hypothesis),地球早期生命分子应该先以RNA出现,随后才有蛋白质和DNA。不过最近科学家新发现一种简单的化合物diamidophosphate(DAP),在生命出现之前就已存于地球上,很可能是促进原始DNA链形成的幕后帮手。

在构成所有生命的基础上(包括信息复制系统、能量代谢体系),RNA、DNA、蛋白质这三种生物大分子相互合作、缺一不可,而科学家提出这三者中最关键的原始分子,应该是具有催化性质、可自我复制的RNA,称为RNA世界学说。

然而斯克里普斯研究所(Scripps Research)化学副教授Ramanarayanan Krishnamurthy团队对此假设提出质疑,理由是RNA分子可能太“黏”而无法成为第一个能自我复制的分子。RNA链擅长吸引其他单个RNA分子黏附其上,却不擅长分离,现代生物体内有酶可迫使RNA或DNA双链分离从而实现复制目的,但酶是在RNA之后才出现的产物,科学家还不清楚在没有酶的体系如何做到这一点。

而Ramanarayanan Krishnamurthy团队新研究表明,关键很可能是一种称为diamidophosphate(DAP)的简单化合物。DAP可以促进脱氧核糖核苷紧密结合形成原始DNA链,而在早期地球化学条件非常相似的情况下,或许因此形成RNA和DNA的嵌合混合物,这个DNA-RNA原始分子链带有2种遗传消息,也就是说生命起源很可能是RNA与DNA的合作,而不仅仅是RNA单打独斗。

如此一来,就可解释没有酶的原始RNA复制途径,由于RNA链的“黏性”减少了,就像你可以轻松将两根冰棒分开一样。

新论文发布在《Angewandte Chemie》(期刊)。

(首图来源:斯克里普斯研究所)

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