研究称增稠剂或是早期生命形成关键因素，有助完成自我复制_医疗健康

2016

10/17

15:10

新浪科技

作者：彬彬

医疗健康

据国外媒体报道，根据“宇宙原始汤理论”，生命起源于海洋或水塘。该理论认为，生命是多种因素综合的产物，比如降雨、混合的分子、阳光的温暖以及夜间的凉爽等。近日，美国乔治亚理工学院科学家发表最新研究成果认为，生命形成的处方中应该还包括一种关键因素--增稠剂。生命的形成必须要依赖这种所谓的增稠剂，增稠剂有助于类似基因链的事物首次在海洋或水塘中完成自我复制。

一般认为，最早期的生命形式都是建立在核糖核酸之上。该理论认为，在漫长的进化过程中，这种自我复制的核糖核酸链当增长到足够长并可能形成基因的时候，这就标志着生命可能会出现。这些长长的核苷酸链可能会与水塘中较短的核苷酸链相混合，在阳光热量的作用下，较长的核苷酸链会从螺旋结构中断开并与较短的核苷酸链进行组合配对，最终形成自身的复制版本。但是，在单纯的水环境中，当温度降下来时，较长的核苷酸链会快速归位到自己的螺旋结构上，因此几乎没有时间来完成组合配对程序。这就是所谓的“链抑制”。

美国乔治亚理工学院科学家克里斯汀-何和艾塞克-加莱戈等人希望能够解开一个谜团，即在酶出现之前，现代基因编码的早期形式是如何实现首次复制的。研究人员并没有将实验环境选择在水中。他们向包含有真正基因链的“汤”中加入一种粘性溶剂--增稠剂，从而减慢长链的运动速度。克里斯汀-何解释说，“这样看起来更像是生命起源的化学成份，因为在生命起源之前，地球上可能有许多粘稠的水塘。在这样的溶液中，运动较快的短链就有机会跳到长链上，并组合形成长链的复制品。”

图a显示，在只有水的环境中，复制过程无法继续。图a显示，粘性的增稠剂可以让基因链与可能的复制版本部件进行配对。

在实验中，研究人员的思路不仅仅证明可行，而且取得了令人振奋的成果。脱氧核糖核酸链和核糖核酸链合拢到一起，形成了发夹形状，从而有助于核糖核酸和脱氧核糖核酸完成配对过程。此外，这种形状也允许更多可能的功能性活动，比如核酶的作用。克里斯汀-何解释说，“如果核酶能够在同样的过程中促进基因编码复制，也有可能加速最早生命的形成。”

为了证明粘性增稠剂在原始汤中起到的重要作用，研究人员采用了一种自然形成的基因，而不是选择某种特别编辑的基因序列，在实验室中尽可能地还原数十亿年前的地球环境。克里斯汀-何介绍说，“考虑到原始汤可能是很浑浊的，其中可能有许多杂物，因此我们最初就采用了更加不纯净的核苷酸，但结果证明它仍然有效。也许在数十亿年前，在某种粘稠的水塘中也曾发生过同样的反应。”实验中使用的溶剂是“glycholine”。在生命出现之前，地球上也许并不存在这种物质，但是数十亿年之前可能存在其它粘性溶剂。

科学家们的研究成果发表于《自然化学》期刊之上。

来源：新浪科技作者：彬彬

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