manbet手机版RNA世界

manbet手机版由西德尼·奥特曼
manbet手机版1989年诺贝尔化学奖得主

manbet手机版“RNA世界”一词是1986年Walter Gilbert在一篇评论中提出的，当时他对各种RNA的催化特性进行了观察。manbet手机版RNA世界指的是地球上生命起源的一个假设阶段。manbet手机版在这一阶段，蛋白质还没有参与生化反应，RNA既承担了遗传信息的信息存储任务，又承担了非常原始的自我复制系统中所必需的全方位催化作用。manbet手机版吉尔伯特指出，如果RNA可以充当催化剂，那么在这样一个原始的系统中，既不需要DNA也不需要蛋白质。manbet手机版当时，只证明了RNA可以劈裂或结扎磷酸二酯键。manbet手机版然而，正如科学中经常发生的那样，一个普遍的假设是从一个现象的几个具体实例中构建出来的。manbet手机版事实证明，这个假说非常有效地激发了人们对地球生命起源的思考。manbet手机版随后发现的其他天然催化RNA可以分裂和连接磷酸二酯键，以及最近观察到的细菌50S核糖体亚基肽基转移酶中心周围的区域含有RNA而不含蛋白质，进一步支持了这一假设。manbet手机版最后是所谓的“进化”manbet手机版在体外manbet手机版的方法，该方法能够在体外扫描大量的核酸序列，寻找任何给定的功能，揭示了RNA确实可以有许多不同的催化功能，据推测，DNA也可以。

manbet手机版经过进一步思考，人们对最初的遗传/催化材料是否可能是我们今天所知的RNA提出了许多质疑，因为原始地球上的极端条件可能导致了RNA的快速化学降解。manbet手机版然而，即使早期遗传/催化材料的精确化学性质与现在的RNA不同，我们似乎有理由得出这样的结论:RNA世界确实存在过一段时间。manbet手机版如果地球上非常原始的生命直到大约3.5年才出现

manbet手机版10亿年前，可能有5亿年的时间，在这段时间里，对许多最初通过非生物化学机制产生的聚合物序列进行采样，最终引导了第一个自我复制系统的进化。

manbet手机版我参与的第一个催化RNA的发现始于对大肠杆菌中tRNA生物合成的研究。manbet手机版我很幸运地分离并表征了一种前体tRNA，它是合成成熟tRNA的代谢途径中的一种中间产物。manbet手机版就像在所有的生化途径中一样，如果一个人有一个中间化合物，那么一定有一个细胞内的酶作用于这个中间化合物，使它进入途径的下一个步骤。manbet手机版这种酶，核糖核酸酶P (RNase P)，很容易识别。manbet手机版它的作用是在成熟的tRNA核苷酸序列的开始裂解磷酸二酯键，从而释放上游的额外核苷酸或“前体”核苷酸。

manbet手机版RNase P的完全纯化被证明是一项非常困难的任务。manbet手机版然而，一个敏锐而勤奋的研究生，本·斯塔克，注意到一种RNA与酶制剂中的蛋白质共化。manbet手机版然后，他设计了一种测试，看看这种RNA分子是否对酶的功能至关重要。manbet手机版这个测试使用了艾弗里、麦克劳德和麦卡蒂用来证明DNA是细菌转化的基本成分的相同策略。manbet手机版在Stark的实验中，测试表明RNA对RNase P的功能是必不可少的。manbet手机版这个结果解释了为什么设计用来分离蛋白质复合物的提纯如此困难。manbet手机版这也引起了酶学界的怀疑。

manbet手机版我们很快提出，RNase P的RNA亚基是酶活性中心的一部分，通过类比当时核糖体的现状。manbet手机版然而，几年后，博士后Cecilia Guerrier-Takada证明了这种RNA本身是一种真正的酶manbet手机版在体外manbet手机版．manbet手机版当时，汤姆·切赫最近独立地观察到磷酸酯键被一种不同的RNA分子切割和连接。manbet手机版切赫的发现和我们的发现，尽管仍受到酶学界一些成员的怀疑，但很快就被普遍接受，在几年内，从植物病原体和人类的δ RNA中提取的其他催化RNA也被发现了。

manbet手机版RNase P催化反应的化学细节仍有待充分研究，尽管这个反应的大致图像现在已经有了。manbet手机版RNase P“问题”的一个迷人的方面是这种酶在真核生物中发现的亚基的化学组成和催化机制的巨大差异(例如，RNA亚基是不活跃的manbet手机版在体外manbet手机版)与原核生物的这些特性相比。manbet手机版进化向我们展示了这种酶的现代版本，毫无疑问，有一天它会告诉我们一个有趣的故事，它从RNA发展到各种RNA和蛋白质的复合物。

manbet手机版参考文献

manbet手机版奥格尔，l.e.，《地球上生命的起源》。manbet手机版科学美国人，1994年10月，第271卷，第76-83页。

manbet手机版Orgel, L. E.，《生命的起源-事实和推测的回顾》，《生化科学趋势》，1998年12月，卷2-3,491-495页。