Rna生命故事
伴隨著千年狂歡逐漸遠(yuǎn)去，20世紀(jì)已開始蒙落塵埃。然而紀(jì)元的更迭并不能帶走一切。新世紀(jì)里，一些亙古以來就在人類心頭縈繞的問題依然在困惑著我們，比如地球上何時(shí)、何地以及怎樣誕生了生命。
自從有文明以來，人類從來就沒有停止過對(duì)生命起源的探求和追問。中國古代的哲學(xué)家曾把生命的產(chǎn)生歸結(jié)為氣，說“人之生也，氣之聚也，聚則為生，散則為死�！彪S著時(shí)代的發(fā)展，不同的文明曾提出過各種生命起源假說。但直到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的興起，特別是分子生物學(xué)的涌現(xiàn)，人們才逐漸認(rèn)識(shí)到，地球上的生命，很可能是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而成。
在原始地球的條件下，無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，有機(jī)物發(fā)展成生物大分子和多分子體系，然后形成最初的生命體，這種所謂的“化學(xué)進(jìn)化論”，已逐漸為絕大多數(shù)科學(xué)家所接受。
現(xiàn)代生命科學(xué)使人們了解到，各種生命體雖然千差萬別，但它們本質(zhì)上都是以DNA、RNA和蛋白質(zhì)等大分子為骨架構(gòu)成。但這些大分子誰先誰后而催生出最早的生命體，也就是說，生命的故事究竟是如何開場的，至今仍是懸念。
, http://www.www.srpcoatings.com
“RNA版”生命故事
科學(xué)家們?cè)鵀樯墓适略O(shè)想了各種版本。由于DNA是遺傳信息的載體，因此起初的嘗試都圍繞DNA或蛋白質(zhì)展開。但20世紀(jì)80年代以來，生命故事的“RNA版”開始流行。
具有自我復(fù)制能力的分子的出現(xiàn)，據(jù)認(rèn)為是原始生命誕生的標(biāo)志�！癛NA版”的故事認(rèn)為，RNA可能是地球上最早出現(xiàn)的能自我復(fù)制的分子。美國學(xué)者切赫和奧爾特曼在80年代初所進(jìn)行的研究，為此提供了直接的佐證。切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)，某些RNA自身可以起到酶的作用，把它們自己一分為二，并把分開的部分又再次結(jié)合起來進(jìn)行自我復(fù)制。
切赫和奧爾特曼將所發(fā)現(xiàn)的這些RNA稱為RNA聚合酶，這一重要成果幫助他們贏得了1989年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
1986年，一位名叫瓦特的學(xué)者又進(jìn)而提出了“RNA世界”的概念，進(jìn)一步充實(shí)了生命的RNA“劇本”。這個(gè)“劇本”提出，在生命演化的早期，所有的生命形式都以RNA為基礎(chǔ)。瓦特認(rèn)為，地球上最初誕生的生物體，主要由簡單自我復(fù)制的RNA分子組成。隨著進(jìn)化，它們學(xué)會(huì)了合成蛋白質(zhì)和脂類，并形成細(xì)胞壁或膜，最后這種RNA生物體產(chǎn)生DNA。
, 百拇醫(yī)藥
生命起源的RNA“劇本”出臺(tái)后，曾受到不少質(zhì)疑。批評(píng)者指出，RNA本身雖然可以攜帶復(fù)制所需的遺傳信息，但在復(fù)制過程中，它必須要有蛋白質(zhì)的催化作用才能工作；但相反，沒有RNA提供的遺傳信息，酶等蛋白質(zhì)根本就無法形成。這個(gè)類似“先有雞還是先有蛋”的悖論，一直是籠罩在“RNA世界”上空的烏云。
開“RNA世界”上空的烏云
切赫和奧爾特曼等發(fā)現(xiàn)某些RNA可以起到酶的作用，為解決生命起源的“雞和蛋”問題提供了突破口。這一發(fā)現(xiàn)表明，某些RNA實(shí)際上是“雞”和“蛋”二位一體，兼具DNA和蛋白質(zhì)的雙重功能，也就是說既能攜帶遺傳信息、又能發(fā)揮酶的催化作用。
而在2000年，美國耶魯大學(xué)和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家在核糖體結(jié)構(gòu)研究上獲得的突破性進(jìn)展，為“RNA版”的生命故事提供了更為有力的支撐。正是這項(xiàng)研究，在《科學(xué)》雜志評(píng)出的2000年十大科學(xué)成就中占據(jù)了“亞軍”的位置。這項(xiàng)研究，被譽(yù)為是一項(xiàng)“攀登珠穆朗瑪峰”式的成果。
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理解這項(xiàng)研究，不能不簡單介紹一下核糖體。核糖體被稱為細(xì)胞的“蛋白質(zhì)加工廠”，乃生命不可缺少的一個(gè)要素。它由RNA和蛋白質(zhì)組成，早先的研究揭示，核糖體中實(shí)際上包含一大一小兩個(gè)亞單位。蛋白質(zhì)的生產(chǎn)組裝工作主要在較大的亞單位中進(jìn)行。
耶魯大學(xué)和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們利用高能的X射線束對(duì)核糖體進(jìn)行研究后，成功地獲取了有關(guān)核糖體中較大的那個(gè)亞單位的三維高清晰度原子結(jié)構(gòu)圖。對(duì)這張圖進(jìn)行分析后所獲得的結(jié)果，使科學(xué)家們感到莫名的興奮。
他們發(fā)現(xiàn)，盡管核糖體較大的亞單位中既包含RNA，也包含蛋白質(zhì)成分，但蛋白質(zhì)在其中的加工過程卻只與RNA有關(guān)。這不僅再次證明不需酶等蛋白質(zhì)的參與，RNA自身就能“身兼二任”合成蛋白質(zhì)，而且也表明核糖體實(shí)質(zhì)上可看成是一種能催化自身化學(xué)反應(yīng)的RNA。
科學(xué)家們的這項(xiàng)新研究，雖然進(jìn)一步驅(qū)開了“RNA世界”上空的烏云，但“RNA版”的生命故事還遠(yuǎn)談不上完整。新世紀(jì)，故事仍將繼續(xù)。
《北京晚報(bào)》, 百拇醫(yī)藥
自從有文明以來，人類從來就沒有停止過對(duì)生命起源的探求和追問。中國古代的哲學(xué)家曾把生命的產(chǎn)生歸結(jié)為氣，說“人之生也，氣之聚也，聚則為生，散則為死�！彪S著時(shí)代的發(fā)展，不同的文明曾提出過各種生命起源假說。但直到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的興起，特別是分子生物學(xué)的涌現(xiàn)，人們才逐漸認(rèn)識(shí)到，地球上的生命，很可能是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而成。
在原始地球的條件下，無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，有機(jī)物發(fā)展成生物大分子和多分子體系，然后形成最初的生命體，這種所謂的“化學(xué)進(jìn)化論”，已逐漸為絕大多數(shù)科學(xué)家所接受。
現(xiàn)代生命科學(xué)使人們了解到，各種生命體雖然千差萬別，但它們本質(zhì)上都是以DNA、RNA和蛋白質(zhì)等大分子為骨架構(gòu)成。但這些大分子誰先誰后而催生出最早的生命體，也就是說，生命的故事究竟是如何開場的，至今仍是懸念。
, http://www.www.srpcoatings.com
“RNA版”生命故事
科學(xué)家們?cè)鵀樯墓适略O(shè)想了各種版本。由于DNA是遺傳信息的載體，因此起初的嘗試都圍繞DNA或蛋白質(zhì)展開。但20世紀(jì)80年代以來，生命故事的“RNA版”開始流行。
具有自我復(fù)制能力的分子的出現(xiàn)，據(jù)認(rèn)為是原始生命誕生的標(biāo)志�！癛NA版”的故事認(rèn)為，RNA可能是地球上最早出現(xiàn)的能自我復(fù)制的分子。美國學(xué)者切赫和奧爾特曼在80年代初所進(jìn)行的研究，為此提供了直接的佐證。切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)，某些RNA自身可以起到酶的作用，把它們自己一分為二，并把分開的部分又再次結(jié)合起來進(jìn)行自我復(fù)制。
切赫和奧爾特曼將所發(fā)現(xiàn)的這些RNA稱為RNA聚合酶，這一重要成果幫助他們贏得了1989年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
1986年，一位名叫瓦特的學(xué)者又進(jìn)而提出了“RNA世界”的概念，進(jìn)一步充實(shí)了生命的RNA“劇本”。這個(gè)“劇本”提出，在生命演化的早期，所有的生命形式都以RNA為基礎(chǔ)。瓦特認(rèn)為，地球上最初誕生的生物體，主要由簡單自我復(fù)制的RNA分子組成。隨著進(jìn)化，它們學(xué)會(huì)了合成蛋白質(zhì)和脂類，并形成細(xì)胞壁或膜，最后這種RNA生物體產(chǎn)生DNA。
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生命起源的RNA“劇本”出臺(tái)后，曾受到不少質(zhì)疑。批評(píng)者指出，RNA本身雖然可以攜帶復(fù)制所需的遺傳信息，但在復(fù)制過程中，它必須要有蛋白質(zhì)的催化作用才能工作；但相反，沒有RNA提供的遺傳信息，酶等蛋白質(zhì)根本就無法形成。這個(gè)類似“先有雞還是先有蛋”的悖論，一直是籠罩在“RNA世界”上空的烏云。
開“RNA世界”上空的烏云
切赫和奧爾特曼等發(fā)現(xiàn)某些RNA可以起到酶的作用，為解決生命起源的“雞和蛋”問題提供了突破口。這一發(fā)現(xiàn)表明，某些RNA實(shí)際上是“雞”和“蛋”二位一體，兼具DNA和蛋白質(zhì)的雙重功能，也就是說既能攜帶遺傳信息、又能發(fā)揮酶的催化作用。
而在2000年，美國耶魯大學(xué)和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家在核糖體結(jié)構(gòu)研究上獲得的突破性進(jìn)展，為“RNA版”的生命故事提供了更為有力的支撐。正是這項(xiàng)研究，在《科學(xué)》雜志評(píng)出的2000年十大科學(xué)成就中占據(jù)了“亞軍”的位置。這項(xiàng)研究，被譽(yù)為是一項(xiàng)“攀登珠穆朗瑪峰”式的成果。
, http://www.www.srpcoatings.com
理解這項(xiàng)研究，不能不簡單介紹一下核糖體。核糖體被稱為細(xì)胞的“蛋白質(zhì)加工廠”，乃生命不可缺少的一個(gè)要素。它由RNA和蛋白質(zhì)組成，早先的研究揭示，核糖體中實(shí)際上包含一大一小兩個(gè)亞單位。蛋白質(zhì)的生產(chǎn)組裝工作主要在較大的亞單位中進(jìn)行。
耶魯大學(xué)和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們利用高能的X射線束對(duì)核糖體進(jìn)行研究后，成功地獲取了有關(guān)核糖體中較大的那個(gè)亞單位的三維高清晰度原子結(jié)構(gòu)圖。對(duì)這張圖進(jìn)行分析后所獲得的結(jié)果，使科學(xué)家們感到莫名的興奮。
他們發(fā)現(xiàn)，盡管核糖體較大的亞單位中既包含RNA，也包含蛋白質(zhì)成分，但蛋白質(zhì)在其中的加工過程卻只與RNA有關(guān)。這不僅再次證明不需酶等蛋白質(zhì)的參與，RNA自身就能“身兼二任”合成蛋白質(zhì)，而且也表明核糖體實(shí)質(zhì)上可看成是一種能催化自身化學(xué)反應(yīng)的RNA。
科學(xué)家們的這項(xiàng)新研究，雖然進(jìn)一步驅(qū)開了“RNA世界”上空的烏云，但“RNA版”的生命故事還遠(yuǎn)談不上完整。新世紀(jì)，故事仍將繼續(xù)。
《北京晚報(bào)》, 百拇醫(yī)藥
百拇醫(yī)藥網(wǎng) http://www.www.srpcoatings.com/Html/Info/News/49/04958.htm