华人学者：tRNA为我们讲述生命的历史

病毒、古生菌、细菌和真核生物的 tRNA分子有着独特的三叶草结构，在计算机的辅助下，科学家们分析了这些结构并构建tRNA的进化树。因为tRNA是生命体中非常基础的，所以研究这些进化树会帮助人们了解漫长的生命历史。该研究表明，古生菌是第一个作为进化上可辨别的一类生物，古生菌出现之后不久就出现了病毒，而真核生物和细菌在很晚才依次出现。

　　生物通报道：tRNA是一种非常“古老”的分子，细胞进行任何活动都离不开它，因此对所有的生物体来说都是非常关键的。伊利诺大学的最新研究结果显示，tRNA的也是一位伟大的历史学家，在它的结构中，保留有最远古的也最复杂的进化史。由Gustavo Caetano-Anolles和孙凤杰（音译）共同执笔完成的这篇论文，发表在3月7日的《PLoS Computational Biology》上。

在目前已鉴定的数千个RNA中，tRNA是基因和蛋白质的最直接媒介。像其它RNA一样，tRNA帮助将基因翻译成蛋白质。在高度特异的酶的作用下，每个 tRNA分子能够识别一种特定的氨基酸，并将其紧紧结合，然后携带到蛋白质合成机器——核糖体。为了顺利地把它携带的氨基酸加到正在延长的蛋白质，tRNA必须要准确无误地阅读mRNA的编码蛋白质信息。

Caetano-Anolles说，tRNA是蛋白合成的关键，这可能意味着它很早以前就出现了。他认为tRNA的结构特性将有助于阐明生物体和病毒如何进化的。

在进化中，很可能有一些东西是非常基础的，因此会保留下来，在上百万年甚至几十亿年中都存在。Caetano-Anolles说，这些东西就是化石，分子化石能够告诉我们以前发生过什么。因此，研究这些分子就可以回答生物学和进化的基本问题。

所有的tRNA都将自身装配成三叶草的结构。研究人员从研究这个三叶草结构的类型开始，他们所用的详细数据来自数百个病毒、古生菌、细菌和真核生物的 tRNA分子。他们把这些单个tRNA三叶草结构所有独特的性质转换为编码符号，再用计算机构建tRNA进化树。他们对古生菌、细菌和真核生物的tRNA 进行了相同的分析，以看看这三类生物在整个进化树上是如何分离的。

这项分析支持了较早前的一个研究结果。那个结果表明，古生菌是第一个作为进化上可辨别的一类生物。古生菌这种微生物能够在沸腾的酸中、在海底硫磺排泄口或其它极端环境中存活。这个研究也是由Caetano-Anolles领导完成的，他们分析了非常多的蛋白折叠。蛋白质折叠是蛋白质中精确组装好因而具有功能的区域，可看作是进化史的指南书。

Caetano-Anolles表示，这次tRNA的研究的数据与早前的研究符合。这点非常重要，因为两组独立的证据都互相支持。

这项研究也表明，古生菌出现之后不久就出现了病毒，而真核生物和细菌在很晚才依次出现。这个发现也会影响长期以来持续不断的有一个争论，即病毒是早于，还是晚于活细胞出现的？这个结果支持病毒源自细胞内区域的说法。（生物通，揭鹰）