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可能的肽参与RNA在密码子定向蛋白质合成的起源和进化中的示意图信用:美国生物化学与分子生物学会等人J Biol Chem 2013; 288:26864来自UNC医学院的生物化学家的新研究提供了关于生命如何开始的有趣的新观点,挑战当前关于生活起源的假设教堂山,北卡罗来纳州 - 在地球上有生命之前,有分子原始汤在某些时候,一些专门的分子开始复制这种自我复制,科学家们同意,启动了一个生物化学过程,这将导致第一批生物体但究竟是怎么发生的 - 这些分子是如何开始复制的 - 一直是科学中经久不衰的谜团之一现在,UNC医学院生物化学家Charles Carter博士的研究出现在9月13日的“生物化学杂志”(Journal of Biological Chemistry)提供了一个有趣的新观点,关于生活如何开始卡特的工作k基于实验室实验,在此期间,他的团队重建了古老的蛋白质酶,这些酶可能在帮助创造地球卡特的生命中发挥重要作用面对广泛认为的核糖核酸(RNA)在没有援助的情况下自我复制的理论简单的蛋白质,最终导​​致我们所知的生命在20世纪80年代早期,研究人员发现核酶 - RNA酶 - 充当催化剂有证据表明,RNA可以是蓝图和化学催化剂,将这些蓝图付诸行动这一发现导致了“RNA世界”假说,它假定单独的RNA引发了分子海洋中生命的崛起但是为了使假设正确,古老的RNA催化剂将不得不像几乎一样准确地复制多组RNA蓝图。现代酶这是一个很难卖的东西;科学家们计算,随机生成的RNA分子进化到足以达到现代水平的复杂程度需要比宇宙时代更长的时间。鉴于地球的年龄为450亿年,完全由RNA运行的生命系统无法再生和进化快速或准确地足以引起当今地球上巨大的生物复杂性“RNA世界的假设极不可能,”卡特说“它将需要永远”而且,没有证据证明这种核酶甚至存在于数十亿年前,以支持RNA世界的假设,科学家利用21世纪的技术创造核酶,作为催化剂“但大多数合成核酶,”卡特说,“与任何人从生命系统中分离出来的东西几乎没有相似之处”卡特,他一直是专家在古代生物化学四十年中,采取了不同的方法他的实验深深植根于共识生物学中遗传密码是由现代酶的两个超级家族翻译的。卡特的研究团队创建并叠加了两个超级家族的数字三维版本,看看他们的结构是如何对齐的,卡特发现所有的酶都具有几乎相同的核心,可以是提取产生“分子化石”,他称之为Urzymes - Ur意为最早或原始其他部分,他说,后来引入的变异,随着进化展开这两个Urzymes与科学家已经接近实际的古老酶一样接近数十亿年前人类居住在地球上“一旦我们确定了酶的核心部分,我们克隆它并表达它,”卡特说:“然后我们想看看我们是否可以稳定它并确定它是否有任何生化活动”他们可能而且它确实这两个Urzymes非常善于加速翻译遗传密码所需的两个反应“我们的结果表明有非常活跃的在有生命之前很早就生存过蛋白酶,“卡特说”这些酶与我们制作的酶非常相似“这一发现也表明Urzymes是从更简单的祖先进化而来的 - 微小的蛋白质称为多肽随着时间的推移,这些肽与RNA共同进化,产生更复杂的生命形式在这个“肽 - RNA世界”情景中,RNA将包含生命指令,而肽将加速关键化学反应以执行这些指令“认为这两个Urzymes可能在地球上有生命之前已经启动了蛋白质合成,这完全是令人振奋的,“卡特说 “如果一个人对生命的起源感兴趣,我无法想象一个更令人兴奋的结果”这项研究留下了这些原始系统究竟是如何设法复制自己的问题 - 既不是RNA世界的假设也不是尽管如此,Peptide-RNA世界理论仍然可以解释卡特将他的研究扩展到包括聚合酶 - 实际组装RNA分子的酶找到一个用于此目的的酶可以帮助回答这个问题发表:Li L,Francklyn C,Carter CW Jr,“Aminoacylating Urzymes Challenge the RNA World Hypothesis”,2013,The Journal of Biological Chemistry,288,26864; doi:101074 / jbcM113496125来源:UNC Health Care Image:American Society for Biochemistry and Molecular Biology et al J Biol Chem 2013; 288: