@ 2014.10.28 , 21:18

转运RNA:难以捉摸的双语分子

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Crick 和 Watson两人(在Rosalind Franklin的帮助下)于1953年确定了DNA双螺旋结构。虽然人类第一次知道了DNA分子的样子和作用,但是没人知道这些表达和编码是如何进行的。

Crick做出大胆推测,一定有某种分子作为媒介同时与DNA和创建蛋白质的核糖体沟通,可以说,是一种双语分子。

最后人们的发现证明Crick说的没错,转运RNA的作用正是如此。直到几十年后,人们才知道了转运RNA长啥样。

哈佛大学科学家Paul Zamecnik与Mahlon Hoagland和Mary Stephenson合作发现转运RNA。在一次采访中Hoagland说:

Zamecnik和他的一名助手发现了这些氨基酸……它们不但像我之前发现的一样可以被激活,而且最终转变成了某种RNA分子。这是相当神秘的研究发现,因为此前根本没有任何证据显示这些氨基酸附属的RNA在蛋白质合成过程中有任何作用。

Hoagland谈到的就是细胞中DNA的信息如何被转化成蛋白质的过程,在这过程中氨基酸作为砖块,RNA则在氨基酸和DNA之间来回穿梭。这就是细胞的工作方式,也是生命运作的方式。而这个神秘穿梭的分子就是转运RNA。

差不多10年后,另一个研究团队测出了转运RNA的核苷酸序列。到20世纪70年代初期,科学家终于对蛋白质的表达过程有了十分全面的理解。

虽然人们对于转运RNA了解的已经足够多,但是没人知道转运RNA的结构——接受度最高的一种假设认为转运RNA的形状像四叶草。与此同时,一些实验室开始结晶转运RNA以便观察。最后,1973年终于有人成功观察到了转运RNA的结构。《New Scientist》当时作了这样的报道:

(转运RNA)的分子结构和之前所有非间接证据基础上提出的结构假说都没有丝毫类似。主要结构是一个字母L形状,L分子的一端是反密码子——起到解读密码、引导氨基酸的作用,另一端是氨基酸受体部位。

虽然四叶草的假说不能说完全错误,可是没有人会料到转运RNA竟然会折叠成L形。这也是科学家成功利用X射线结晶学清楚观测到DNA双螺旋结构约20年后,科学家第一次成功观测到另一个虽然很微小,但是对生命如此重要的结构。
本文译自 The Atlantic,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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