人工分子在实验室中发展

 作者:伍镆霁     |      日期:2019-02-06 02:19:03
作者:Ewen Callaway一种能够发挥生命本质功能的新分子 - 自我复制 - 可以揭示所有生物的起源如果这还不够,那么实验室出生的核糖核酸(RNA)链在试管中进化,使其自身变得更快 “显然,我们正在努力做的是生物学,”加州拉霍亚斯克里普斯研究所的生物化学家杰拉德乔伊斯说他希望为团队的分子注入生命的所有基本属性:自我复制,进化和功能 Joyce和同事Tracey Lincoln用RNA制作了他们的化学物质,因为大多数研究人员认为早期生命将这个姐妹分子中的信息存储到DNA中与我们的基因组不同,RNA分子可以催化化学反应乔伊斯说:“我们正试图跳入我们生命早期历史上的最后一个路标” Joyce的团队不是从其他生物体中存在的RNA酶 - 核酶开始,而是从头开始创建自己的分子,称为R3C它执行单一功能:将两个较短的RNA分子缝合在一起以创建自身的克隆进一步的实验室修补使这个分子更好地复制自己,但这与将它变为现实不同它自我复制到一个点,但最终堵塞的形状,再也无法将RNA片段缝合在一起 “这是一只真正的狗,”乔伊斯说为了改善R3C,林肯重新设计了这种分子以伪造一种姐妹RNA,这种RNA本身可以将另外两片RNA连接成一种功能性核酶这样,每个分子都会复制其姐妹,这个过程称为交叉复制两个双打和双打的人口,直到没有更多的起始位RNA “我们只是让他们做饭,让他们自己放大傻瓜,”他说不满足于在实验室中实现生活的一个标志,乔伊斯和林肯试图通过自然选择来发展他们的分子他们通过突变RNA构建模块的序列来实现这一点,因此可以通过混合和匹配不同对的较短RNA来构建288种可能的核酶所出现的东西与达尔文的自然选择理论有一种怪异的相似之处:一些序列证明了赢家,大多数输家乔伊斯说,胜利者的出现是因为他们可以在竞争激烈的情况下快速复制 “我不会把这些分子称为活着,”他警告说首先,分子只能进化才能更好地复制繁殖可能是最强烈的 - 也许是唯一的 - 生物学的冲动,但即使是简单的生物也可以通过比分裂更为复杂的方式来解决这个问题例如,细菌和人类都具有消化乳糖或乳糖的能力,以确保它们的存活乔伊斯说他的团队赋予了它的分子另一个功能,尽管他不会说在他的研究结果出版之前可能会有什么更重要的是,为了模仿生物学,分子必须在运行中获得新的功能,而无需实验室修补乔伊斯说他不知道如何用他的团队的RNA分子清除这个障碍加州大学圣克鲁兹分校的生物化学家Michael Robertson表示,“它不具备达尔文进化论的开放性能力”生命模仿分子也需要从比两半更简单的成分组装起来 DNA和RNA目前都在一种蛋白酶的帮助下复制,这种蛋白酶与单个核苷酸“字母”相连罗伯森说,早期生活可能已经做了同样的事情,或者可能已经加入了很短的RNA此外,在实验室中创造更多生命的努力最终将成为一个哲学墙,而不是技术墙 “如果有人在实验室里做出了很棒的事情,那就太棒了但实际上,地球上的生命起源是一个历史问题,我们永远无法见证和验证,“他说期刊参考:科学(DOI:10.1126 / science.11​​67856)更多关于这些主题: