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催化的作用

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:另一个共有的特性是,现存的所有生物体内的蛋白质是由一组20种标准的氨基酸形成的。而且,容易想像得到的是DNA可能是从RNA进化来的,前者比RNA更稳定,其作为遗传信息的保管员的作用要胜过RNA。
催化的作用_科学目击者生命

1.RNA催化的作用

科学家们通过鉴定同时代生物的共性的方法,已对最后共同祖先的特点有了更多的了解。人们能够可靠地得知,生命所有的现代变种所存在的错综复杂的特征都在其共同祖先中出现过。

一个显而易见的共性是,所有生命都是由相似的有机(富含碳的)化合物组成的。另一个共有的特性是,现存的所有生物体内的蛋白质是由一组20种标准的氨基酸形成的。这些蛋白质含有生命发育、生存和繁殖所必需的酶类(生物催化剂)。

此外,当代的生物在核酸中载有自己的遗传信息——RNA和DNA,并基本上使用的是相同的遗传密码。这种密码规定着每种生物所需的全部蛋白质之氨基酸顺序,更确切地说,这些指令采取的是特有的核苷酸顺序的形式,建成核酸的不同区域。

我们从这些发现就能够推测,我们的最后的共同祖先在核酸中存储了遗传信息,这些信息规定了所有必需蛋白质的组成,遗传信息也要依靠蛋白质去控制自我永存所需的许多反应。因此,生命起源研究的中心问题就是通过什么样的一系列化学反应,才能形成核酸和蛋白质的这种相互依赖的系统呢?

试图解开这个秘密的任何人都会立即遇到一个矛盾:现在,核酸只有借助蛋白质的帮助才能合成,而只有在其相应的核苷酸顺序的存在下才能合成蛋白质。最不可信的是,结构上最复杂的核酸和蛋白质会在同时同地自然地产生。

在20世纪60年代后期,查理·沃森、弗兰西斯·克里克和勒斯里·奥格尔各自提出了解决此难题的出路,他们提出RNA恰好也最早出现并建立了“RNA世界”——在那个阶段,生命古老祖先的一切生命活动所需的化学反应都由RNA来催化。他们还假定RNA可能后来已发育了把氨基酸一起连接成蛋白质的能力,这种情况可能已经出现过,尽管生物前的RNA有两种特性——没有蛋白质帮助就能复制的能力和催化蛋白质合成的每一步骤的能力——现今仍未得到验证。

尽管DNA是现代生物遗传信息的主要储存库,有一些理由使我们更支持RNA作为遗传系统的启蒙者,其中一种看法是RNA的核苷酸比DNA中的脱氧核苷酸容易合成。而且,容易想像得到的是DNA可能是从RNA进化来的,前者比RNA更稳定,其作为遗传信息的保管员的作用要胜过RNA。我们猜测在蛋白质之前已经出现了RNA的部分原因是我们已很难构成在没有核酸的条件下可以复制蛋白质的任何状况。

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