先有雞還是先有蛋速梗,這是一個(gè)頗有爭(zhēng)議的話(huà)題.
今天我們就從分子生物學(xué)角度來(lái)探討一下吧!
首先襟齿,生物的繁衍主要來(lái)自?xún)牲c(diǎn):
一.DNA:存儲(chǔ)遺傳信息
二.蛋白質(zhì):用來(lái)催化生物化學(xué)反應(yīng)姻锁。
要完成基因復(fù)制工作,還要通過(guò)RNA剪接的幫助猜欺,才能完成這一工作.
那么RNA是什么呢位隶?
打個(gè)比方,如果把DNA比喻成記錄遺傳信息的密碼本开皿,那RNA剪接這一步就相當(dāng)于撕去密碼本中間多余的紙張涧黄。這個(gè)過(guò)程非常重要.
著名的切赫想實(shí)驗(yàn)就是想徹底搞清楚RNA剪接是怎么發(fā)生的。而事實(shí)就是赋荆,剪斷和粘合RNA的就是RNA自己笋妥。
我想強(qiáng)調(diào)一下,切赫的這個(gè)發(fā)現(xiàn)看起來(lái)沒(méi)什么窄潭,但是意義非常重大春宣。因?yàn)樗f(shuō)明了,這個(gè)RNA分子能同時(shí)做DNA和蛋白質(zhì)兩份工作嫉你。
RNA月帝,它一方面,能像DNA一樣存儲(chǔ)遺傳信息幽污,另一方面嚷辅,能像蛋白質(zhì)一樣催化生物化學(xué)反應(yīng)。
說(shuō)到這兒距误,可能你會(huì)覺(jué)得信息量有點(diǎn)大了簸搞。沒(méi)關(guān)系,我們稍微脫離這些技術(shù)細(xì)節(jié)准潭,來(lái)看看這個(gè)發(fā)現(xiàn)意味著什么攘乒。
它其實(shí)提示了一種可能性:在邏輯上,RNA分子可以同時(shí)替代DNA和蛋白質(zhì)惋鹅。
它可以既扮演DNA這個(gè)“雞”的角色,又扮演蛋白質(zhì)這個(gè)“蛋”的角色殉簸,既是雞又是蛋闰集。
既是雞又是蛋的RNA
2013年沽讹,英國(guó)劍橋大學(xué)的科學(xué)家,人工設(shè)計(jì)出了能夠復(fù)制自身的RNA分子武鲁。在此之后爽雄,人類(lèi)設(shè)計(jì)制造的RNA分子,已經(jīng)可以在能量的幫助下沐鼠,完成非常高速和準(zhǔn)確的自我復(fù)制了挚瘟。
最新的tC9Y核酶可以復(fù)制超過(guò)合成長(zhǎng)度的RNA序列,至少在理論上饲梭,tC9Y已經(jīng)具備了自我復(fù)制的能力
所以乘盖,總結(jié)一下:不管是從邏輯上還是技術(shù)上,一個(gè)同時(shí)當(dāng)雞和蛋憔涉,能夠自我復(fù)制的RNA都是可以成立的订框。
這個(gè)結(jié)論就重要了,這意味著什么呢兜叨?
在米勒實(shí)驗(yàn)中穿扳,就存在過(guò)一個(gè)邏輯:
如果人類(lèi)科學(xué)家能在小范圍、短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)室研究里国旷,制造出生命物質(zhì)矛物,比如氨基酸,那么我們就有理由相信跪但,無(wú)比浩瀚的地球海洋在漫長(zhǎng)的演化時(shí)間里履羞,會(huì)自發(fā)地準(zhǔn)備好所有的生命物質(zhì)。
以此類(lèi)推特漩,既然人類(lèi)科學(xué)家能在實(shí)驗(yàn)室里吧雹,創(chuàng)造出可以完整復(fù)制自身的RNA分子,那我們當(dāng)然也有理由相信:在遠(yuǎn)古地球的環(huán)境中涂身,可能確實(shí)出現(xiàn)過(guò)這種既能存儲(chǔ)遺傳信息雄卷,又能完整復(fù)制自身的RNA分子,它們有可能是生命的最初形態(tài)蛤售。
正是基于這樣的邏輯推演丁鹉,在上世紀(jì)80年代末,著名的RNA世界理論被正式提出悴能。這可能是最接近真相揣钦,也最能幫助我們理解生命起源的理論了。
這個(gè)理論的核心是:RNA這種生物大分子漠酿,既能夠存儲(chǔ)遺傳信息冯凹,又可以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的功能。因此炒嘲,可能是它推動(dòng)了最早出現(xiàn)的生命活動(dòng)宇姚。
你可以這樣想象一下:在數(shù)十億年前的海洋里匈庭,在不知道具體是什么環(huán)境里,數(shù)不清的RNA分子被隨機(jī)地生產(chǎn)出來(lái)浑劳,然后默默地飄散阱持、分解。
直到有一天魔熏,在這無(wú)數(shù)的RNA分子中衷咽,有一種特殊組合,恰好產(chǎn)生了能夠自我復(fù)制的能力蒜绽。于是它蘇醒了镶骗,活動(dòng)了,無(wú)數(shù)的“后代”被制造出來(lái)了滓窍。這種自我復(fù)制的化學(xué)反應(yīng)可能就代表了生命的最初形態(tài)卖词。
后來(lái)呢,在漫長(zhǎng)的演化之后吏夯,RNA分子的這兩個(gè)功能分別被DNA和蛋白質(zhì)取代了此蜈。仔細(xì)想想,其實(shí)也合情合理噪生。
一方面呢裆赵,作為信息載體,RNA沒(méi)有DNA優(yōu)越跺嗽。因?yàn)镈NA化學(xué)上更穩(wěn)定战授,復(fù)制的時(shí)候出差錯(cuò)的可能性也更小。
而另一方面呢桨嫁,作為生物化學(xué)反應(yīng)的推動(dòng)者植兰,RNA又沒(méi)有蛋白質(zhì)優(yōu)越。后者結(jié)構(gòu)上的多樣性更多璃吧,能夠催化的生物化學(xué)反應(yīng)顯然也更多樣楣导、更精細(xì)。
所以慢慢的畜挨,曾經(jīng)站在生命舞臺(tái)中心的RNA分子就退居二線(xiàn)了筒繁,僅僅成了DNA和蛋白質(zhì)之間,一個(gè)看起來(lái)可有可無(wú)的中間環(huán)節(jié)巴元。
它的存在似乎還在不停地告訴我們所有人:我曾經(jīng)非常重要毡咏,我曾經(jīng)是地球生命的一切。
必須得說(shuō)逮刨,雖然RNA在今天的地球生命體內(nèi)已經(jīng)退居二線(xiàn)了呕缭,但是有一些看起來(lái)不起眼的生命,仍然把RNA當(dāng)成它們最寶貴的遺傳物質(zhì),比如病毒.
讀者朋友們臊旭,先有雞還是先有蛋.
您有答案了嗎落恼?