Science最新成果支持RNA世界理论

　　

生物通报道：生命起源的问题一直都是科学界难以解答的难题，在生命起源的早期，简单的生命体如何实现遗传物质DNA的复制，如何将遗传物质传递给后代呢？

对于这个问题，不少科学家认为生命的最初分子是RNA，或类似的一些分子形式，这些分子担负着将遗传信息一代传给一代的使命，它们进行折叠，这样才能在细胞中行使功能，在某个时间里，RNA进化了，变得能制造蛋白了，就在这个时候，蛋白就开始替代RNA之前的角色——作为催化剂，构建细胞中的结构。

但是这一观点还只是假说，科学家们都希望能找出相关的证据。近期来自德国慕尼黑大学的一组研究人员提出了大量合成大分子核苷酸和腺嘌呤、鸟嘌呤的一条途径，这也从一个方面指出了RNA是地球生命起源最原始自我复制分子这一观点。这一研究成公布在5月12日Science杂志上。

RNA世界假说（The RNA World Hypothesis）认为生命进化的早期，没有蛋白质（酶），某些RNA可以催化RNA的复制，也就是说RNA是唯一的遗传物质，是生命的源头。但构成RNA的一些分子，如腺嘌呤和鸟嘌呤都是一些大分子，且结构复杂，很难大量的自我合成。

在这篇文章中，研究人员发现腺嘌呤和鸟嘌呤的一种很方便的经由FaPys途径的合成方法，FaPys是formamidopyrimidines的缩写，能与糖相互作用。FaPys可以通过甲酸和简单的分子（aminopyrimidines）合成，由生命起源前分子形成，这些分子目前已经在欧洲空间局的“罗塞塔”探测器（停留在67P/楚留莫夫—格拉希门克彗星上）发现。

不少研究都支持RNA世界理论，如芝加哥大学的科学家们在Nature杂志上报告称，RNA是控制基因表达的分子机器——剪接体的重要功能元件。这一研究发现确立了是RNA，而非蛋白质，负责催化了这一基础生物学过程，丰富了地球上的生命起源于仅以RNA为基础的世界这一假说。

真核基因表达的三个重要过程，其中有两个——剪接和翻译现在被证实是由RNA催化。真核基因表达信号通路与其说是一条基于蛋白质的信号通路，不如说是一条基于RNA的信号通路。

为了实现基因表达，必须将DNA翻译为蛋白质，这些结构和功能分子催化了生命所需的化学反应。为此，储存在DNA中的遗传信息首先会被复制到信使RNA (mRNA)链中，随后这些mRNA被用于制造蛋白质。研究人员首先使得剪接体丧失了自我纠正剪接错误的能力。随后他们改变了剪接过程中已知被切割的mRNA前体位点上的单个原子，以及被猜测对催化作用极其重要的剪接体RNA亚基——U6上的几个原子。其中的一些改变导致了剪接不力。他们仔细检测并系统解救了这一功能丧失，调查了个别及组合位点。由此探究了对于剪接功能至关重要的位点，确定了U6和mRNA前体之间的联系。

这一发现，U6 RNA亚基直接控制了催化功能——有效地发挥了剪接体的刀片作用。生命起源于“RNA世界”

原文标题：

A high-yielding, strictly regioselective prebiotic purine nucleoside formation pathway