@ 2014.12.03 , 08:45
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既是酶又是遗传物质的XNA,或许能解开生命起源之谜

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本文的主角,这种既不存在于自然界的酶,被称为XNA或者叫做异种核酸,同时也可以充当遗传物质的角色。

这是第一次尝试用XNA创造生命,但是增加了生命可以不由DNA或RNA演变的可能性(DNA和RNA被认为是地球上所有生命自我复制的不可缺少的分子)。

英国剑桥分子生物学实验室的Philipp Holliger说:“我们对XNA做的研究发现RNA和DNA并不是生命诞生的先决条件。”1953年,Francis Crick和James Watson就是在该实验室发现的DNA的结构。

并不全是DNA的主要成分

Holliger的团队在之前就制作过XNA,他们的非天然XNA包含之前的主要成分:腺嘌呤,胸腺嘧啶,鸟嘌呤,胞嘧啶和尿嘧啶(这些都是DNA和RNA用来复制遗传编码的依靠)。不同的是各个成分的糖是相连接的。

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在DNA和RNA里面,糖分别是脱氧核糖和核糖。Holliger用一些不同的糖或分子代替了产生新的遗传物质。他们现在已经离仿造地球早期生命更进一步,因为XNA也能当成酶。而酶是生命体内加速化学反应不可或缺的催化剂。

目前人们认为,地球上生命出现的第一步就是RNA进化成可以自我复制的酶。

巨大跨越

通过证明XNA可以产生酶的效果,能够储存遗传信息,Holliger已经重现了生命出现的第二个主要步骤。

XNA不能进行自我复制,但是它们能把RNA剪切、粘贴,功能和天然酶一样。甚至还能相互黏在一起,形成XNA碎片。

这是第一步论证,就像之前的RNA一样,XNA也能自我催化,即使它不能像RNA一样自我复制。

Holliger认为,RNA和DNA可能是很偶然地控制了地球的生命的主要群体,只因为它们有着更好的进化原料。我们可以推测,在别的星球XNA正替代DNA和RNA处于生命重要支柱的统治性地位。

原始分子

诺贝尔奖获得者、哈佛大学Jack Szostak说:“这项工作是另一个验证XNA重要功能的科学迈进。”Szostak的研究领域是地球生命起源。

猜想太阳系外行星上生命可能是以DNA、RNA之外的东西为起步是有趣的,但是任何形式的生物的原始生物高分子都得满足其他限制,比能由生命起源前的化学作用产生及有效复制。XNA能不能满足这些限制条件,及它能够提供的有用功能,都还是悬而未决的问题。

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据Holliger介绍,XNA还能发挥医学作用。因为它们不是自然生成的,在人体内不能被分解。同时,它们可以被设计成破坏RNA的结构,被当做治疗RNA病毒或禁用RNA信息而触发的癌症特效药。

Holliger说:“我们制造的XNA酶可以切除RNA的指定部位,所以可以利用它切割掉携带病毒或是致瘤的信使RNA,从而达到治疗目的。并且,因为它们不会被身体分解,所以能够为人体提供持久保护。”

本文译自 NewScientist & IO9,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 2619178

    我怎么记得RNA可以作为酶和遗传物质来着?

  2. 2619193

    某些病毒是以RNA作为遗传物质的,核酶就是一种RNA分子,具有酶的活性

  3. 子房买房子
    @3 years ago
    2619195

    研究明白了在发表好吗-_-

  4. 幕后煮屎者
    @3 years ago
    2619205

    文章的意思是说,一种人工制造类似RNA的分子,同时具有酶和遗传的功能(和某些RNA一样),原来我们一直认为说,RNA是生命早期的遗传物质,但是,这个实验表明这个猜想可能是错的,因为还有其它同样功能的物质。

  5. 2619231

    感谢楼上(还是楼下?)的答疑!

  6. 怪我咯
    @3 years ago
    2619232

    朊病毒就是一类不含核酸仅由蛋白质构成的可自我复制并据感染感染性的有机体。早都不是DNA RNA统治全天下的节奏了

  7. windowsbomb
    @3 years ago
    2619254

    XNA好像在哪听说过

  8. 爱因斯坦
    @3 years ago
    2619282

    方程式?需要我解出来吗?

  9. 七月的烟火
    @3 years ago
    2619336

    最后那句持久保护,让我想起了各种洗发水、面霜、牙膏广告……

  10. 睁眼瞎
    @3 years ago
    2619425

    看不懂,没意思

  11. 自寻箱子
    @3 years ago
    2619569

    @子房买房子:

    学术界不要求把一个重大问题全研究透彻了才能发表,成体系的阶段性成果即可发表。

    你想说的可能是 “等研究透彻了再给大众报导好吗”,这就不是学术界的事了,是新闻媒体的事情了。

  12. Joiningss
    @3 years ago
    2619608

    @子房买房子: 意思就是:我发现了这个问题,准备开始研究,在此发篇文占个坑,其他人就别在这个方向费劲了

  13. blu10ph
    @3 years ago
    2619612

    这个会不会最后做出来的是僵尸病毒?~

  14. 2619635

    都是“工程师”的作品,洗洗睡吧。

  15. ilinix
    @3 years ago
    2620048

    @windowsbomb:

    Microsoft XNA Framework
    某些游戏要装的东西

    http://zh.wikipedia.org/wiki/XNA_Game_Studio_Express

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