先有鸡还是先有蛋?

作者: 姜地主 | 来源:发表于2018-10-30 07:33 被阅读136次
先有鸡还是先有蛋?

先有鸡还是先有蛋,这是一个颇有争议的话题.

今天我们就从分子生物学角度来探讨一下吧!

首先,生物的繁衍主要来自两点:

一.DNA:存储遗传信息

二.蛋白质:用来催化生物化学反应。

要完成基因复制工作,还要通过RNA剪接的帮助,才能完成这一工作.

那么RNA是什么呢?

打个比方,如果把DNA比喻成记录遗传信息的密码本,那RNA剪接这一步就相当于撕去密码本中间多余的纸张。这个过程非常重要.

著名的切赫想实验就是想彻底搞清楚RNA剪接是怎么发生的。而事实就是,剪断和粘合RNA的就是RNA自己。

我想强调一下,切赫的这个发现看起来没什么,但是意义非常重大。因为它说明了,这个RNA分子能同时做DNA和蛋白质两份工作。

RNA,它一方面,能像DNA一样存储遗传信息,另一方面,能像蛋白质一样催化生物化学反应。

说到这儿,可能你会觉得信息量有点大了。没关系,我们稍微脱离这些技术细节,来看看这个发现意味着什么。

它其实提示了一种可能性:在逻辑上,RNA分子可以同时替代DNA和蛋白质。

它可以既扮演DNA这个“鸡”的角色,又扮演蛋白质这个“蛋”的角色,既是鸡又是蛋。

既是鸡又是蛋的RNA

2013年,英国剑桥大学的科学家,人工设计出了能够复制自身的RNA分子。在此之后,人类设计制造的RNA分子,已经可以在能量的帮助下,完成非常高速和准确的自我复制了。

最新的tC9Y核酶可以复制超过合成长度的RNA序列,至少在理论上,tC9Y已经具备了自我复制的能力

所以,总结一下:不管是从逻辑上还是技术上,一个同时当鸡和蛋,能够自我复制的RNA都是可以成立的。

这个结论就重要了,这意味着什么呢?

在米勒实验中,就存在过一个逻辑:

如果人类科学家能在小范围、短时间的实验室研究里,制造出生命物质,比如氨基酸,那么我们就有理由相信,无比浩瀚的地球海洋在漫长的演化时间里,会自发地准备好所有的生命物质。

以此类推,既然人类科学家能在实验室里,创造出可以完整复制自身的RNA分子,那我们当然也有理由相信:在远古地球的环境中,可能确实出现过这种既能存储遗传信息,又能完整复制自身的RNA分子,它们有可能是生命的最初形态。

正是基于这样的逻辑推演,在上世纪80年代末,著名的RNA世界理论被正式提出。这可能是最接近真相,也最能帮助我们理解生命起源的理论了。

这个理论的核心是:RNA这种生物大分子,既能够存储遗传信息,又可以实现蛋白质的功能。因此,可能是它推动了最早出现的生命活动。

你可以这样想象一下:在数十亿年前的海洋里,在不知道具体是什么环境里,数不清的RNA分子被随机地生产出来,然后默默地飘散、分解。

直到有一天,在这无数的RNA分子中,有一种特殊组合,恰好产生了能够自我复制的能力。于是它苏醒了,活动了,无数的“后代”被制造出来了。这种自我复制的化学反应可能就代表了生命的最初形态。

后来呢,在漫长的演化之后,RNA分子的这两个功能分别被DNA和蛋白质取代了。仔细想想,其实也合情合理。

一方面呢,作为信息载体,RNA没有DNA优越。因为DNA化学上更稳定,复制的时候出差错的可能性也更小。

而另一方面呢,作为生物化学反应的推动者,RNA又没有蛋白质优越。后者结构上的多样性更多,能够催化的生物化学反应显然也更多样、更精细。

所以慢慢的,曾经站在生命舞台中心的RNA分子就退居二线了,仅仅成了DNA和蛋白质之间,一个看起来可有可无的中间环节。

它的存在似乎还在不停地告诉我们所有人:我曾经非常重要,我曾经是地球生命的一切。

必须得说,虽然RNA在今天的地球生命体内已经退居二线了,但是有一些看起来不起眼的生命,仍然把RNA当成它们最宝贵的遗传物质,比如病毒.

读者朋友们,先有鸡还是先有蛋.

您有答案了吗?

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    是先有鸡还是先有蛋?

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网友评论

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    【个人建设性的意见】:鸡和蛋都有了,有没有RNA的图片,可以一睹真容?
    【文章金句】:能存储遗传信息,又能完整复制自身的RNA分子,它们有可能是生命的最初形态。
  • Emma0129:先有蛋?
    姜地主:@Emma0129 先有鸡蛋:stuck_out_tongue_winking_eye:

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