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科学家模拟早期地球生命细胞 揭示生命形成过程

http://www.kexue.com 2012-10-18 10:01:23 搜狐科学  发表评论

  据国外媒体报道,美国宾夕法尼亚大学的研究人员近日培育出一种化学模型,其可以模拟出40亿年前早期地球上细胞生命的成长阶段。

  研究人员利用大型高分子物质创造出一种带有RNA(RNA是带有遗传物质的载体,其通常被认为要早于DNA出现在地球上)信息的原发细胞结构模型,这种模型向科研人员展示了在地球早期分子是如何产生化学效应的。上述研究结果被刊登在10月14日的《自然科学》期刊上。

  在现代生物学上,人们普遍认为地球上的所有生命(包括一部分病毒)都是利用DNA作为基因遗传信息的载体。在“RNA世界”假说中RNA被认为最先在地球上出现,它既是基因遗传信息的载体,又是地球上一切化学反应的功能分子组成。在RNA出现很久之后,DNA和蛋白质才出现在地球上。

  与DNA不同的是,RNA能够接受许多完全不同的分子构象的存在,由此其能够在分子层级上与其他物质进行互动。在《自然科学》刊登的研究成果中,宾夕法尼亚大学的化学系教授克里斯丁·基廷(Christine Keating)和菲利普·贝维拉夸(Philip Bevilacqua)带领另外两位研究生试图对“RNA世界”假说中的一些理论展开探索和研究。贝维拉夸在接受记者采访时表示:“分割区分的概念在RNA世界假说中占据着十分重要的地位。对RNA有必要进行分割区分并且将分割开的遗传信息分类包装。”

  为了观察地球早起的细胞生命结构是如何形成并且在非正常环境中如何分割RNA分子,基廷和贝维拉夸所带的研究生在实验室中创造出一种特殊的环境以展开研究。基廷教授解释称:“我们的研究人员在实验室中利用聚乙二醇和葡萄聚糖的溶液剂作为隔室,该种溶液剂具有十分优良的分隔效果,而RNA分子在这种环境下能够更加集中。”随后研究人员发现RNA在富含葡萄聚糖的隔室中更加容易产生化学反应,葡萄聚糖的含量越高,化学反应的速度越快。更为重要的是,研究人员在上述实验中发现RNA在化学反应过程中被分割成类似细胞的物质,而这种现象在早期地球环境的演变中起着十分关键的催化作用。(尚力)

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