近日,刊登在國際雜志Astrobiology上的一項研究論文中,來自日本東京工業大學的科研人員利用結構生成軟件發現了一種在核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)之前存在的特殊類型的核酸。
生命的兩種基本單元:DNA和RNA都是由攜帶遺傳信息的核酸組成,RNA是一種由重復的多個核苷酸單體形成的多聚體,而核苷酸自身則是由核糖鏈和氮雜環組成,RNA被認為是一種原始分子,而很多研究人員也表示,揭示RNA的起源或可幫助理解生命的起源,盡管RNA扮演著重要的角色,但很少有研究闡明RNA到底來自哪里,截至目前并沒有研究成功可以成功利用簡單的原始物質進行一步反應來產生RNA,因此這就意味著在RNA出現之前就已經存在簡單的核酸物質了。
文章中,研究者檢測了所有RNA核苷的可能性同分異構體,他們想去研究確定RNA來自于那種形式的空間結構,結果表明,在轉變成為生物體的重要分子之前,RNA或許就已經完成了同多種其它結構的競爭。利用結構生成的軟件,研究者Cleaves揭開了227個RNA異構體的結構以及許多簡單的類似物,這些異構體和類似物或許可以作為形成RNA樣分子的結構單元,隨后研究者經過對來自核糖核苷結構公式的結構進行仔細篩選,最終選擇出了特殊的結構,這種特殊結構在特殊情況下會保持穩定,比如適度pH值、溫度等。
RNA在細胞中傳輸遺傳信息上扮演著重要作用,而且很可能RNA和DNA的不斷進化就是為了制定出完成其任務的最佳方法,從而給予特定的參數,比如在細胞中的功能以及穩定性等;截止到目前為止,研究者在實驗室中利用簡單的生命起源前材料并不可能進行一部反應就得到RNA單體。
在這項研究中,研究人員首次嘗試對RNA的結構空間進行定義,從而闡明核糖核苷的可能性同分異構體,而這些異構體以RNA類型分子為基礎;文章中,研究者揭開了在適度環境中幸存的227種結構,其和RNA具有相似的功能,而很多種結構都從來沒有被科學地描述或研究過。
最后研究者表示,在生物進化期間,RNA分子可能會同其它大量的可替代的核酸分子相互競爭來成為今日的關鍵核酸分子,而交替進化的結果或許會在其它星球中發生,研究者表示,未來研究中他們將通過更為深入的研究來揭示RNA的起源,這對于真正理解生命起源的分子機體或提供了新的線索。
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