挑戰(zhàn)“RNA世界”假說，地球上的第一個(gè)生命是由RNA-DNA混合產(chǎn)生的
最近，美國斯克里普斯研究所(Scripps Institute)的科學(xué)家在"德國應(yīng)用化學(xué)雜志"(德國應(yīng)用化學(xué)雜志)上發(fā)表了一篇論文，該期刊是化學(xué)研究領(lǐng)域的核心期刊。他們說，在生命出現(xiàn)之前，一種簡單的化合物苯磷酸鹽二胺(DAP)可能已經(jīng)存在于地球上，它可以通過化學(xué)手段將稱為脫氧核苷酸的微小DNA結(jié)構(gòu)單元編織在一起，從而形成最初的DNA鏈。
這些發(fā)現(xiàn)表明，dna和rna共同出現(xiàn)的可能性是類似化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，而地球上第一種自我復(fù)制的分子，即第一種生命形式，是這兩種分子的混合物。近幾十年來，"RNA世界"假說在生物化學(xué)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，認(rèn)為早期生命分子完全基于RNA，而DNA只是RNA進(jìn)化的產(chǎn)物。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了這一假說，并進(jìn)一步解釋了地球上生命起源的古老問題。
一條RNA鏈可以吸引其他的RNA結(jié)構(gòu)單元，并依附于RNA鏈形成鏡像鏈。如果新鏈能夠脫離模板鏈，通過同樣的過程開始將其他新鏈作為模板結(jié)合起來，那么它就實(shí)現(xiàn)了構(gòu)成生命的自我復(fù)制的"壯舉"。
然而，RNA鏈可以很好地結(jié)合互補(bǔ)鏈，但它們不能很好地分離它們。現(xiàn)代有機(jī)體產(chǎn)生的酶可以迫使RNA(或DNA)雙鏈分離成兩條鏈，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)制，但在一個(gè)沒有酶的世界里如何做到這一點(diǎn)尚不清楚。
這項(xiàng)研究的資深作者、斯克里普斯研究所化學(xué)副教授克里希納穆西指出，一些DNA和一些RNA的"嵌合"分子鏈可能解決這個(gè)問題，因?yàn)樗鼈兛梢砸圆荒敲凑吵淼姆绞浇Y(jié)合互補(bǔ)鏈，使它們相對容易分離。
在過去的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)簡單的核糖核酸和脫氧核糖核酸(分別是RNA和DNA的組成單位)在早期的地球上可能是在非常相似的化學(xué)條件下產(chǎn)生的。有機(jī)化合物DAP在修飾核糖核酸并將它們串在一起形成第一RNA鏈方面起著關(guān)鍵作用。這項(xiàng)研究表明，在類似的條件下，DAP可以在DNA中扮演同樣的角色。
這一發(fā)現(xiàn)為更廣泛地研究自復(fù)制dna-rna混合物是如何在原始地球上進(jìn)化和傳播以及如何構(gòu)建更完美的現(xiàn)代生物學(xué)鋪平了道路。
