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社区首页 >专栏 >环形RNA:生命起源的“奇点”

环形RNA:生命起源的“奇点”

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Chris生命科学小站
发布于 2024-07-30 10:40:09
发布于 2024-07-30 10:40:09
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在生命的最早期,地球上的环境充满了化学反应的可能性。科学家们一直试图解开生命是如何从无机物质演变而来的谜团。其中一个备受关注的假说是“RNA世界”假说,该假说认为在生命的起源阶段,RNA分子既是遗传信息的载体,又是功能分子。 最近,由中国武汉大学的研究团队进行的一项研究,通过计算机模拟深入探讨了早期RNA世界中的环形RNA基因组的可能性,提出了许多引人入胜的新观点。

RNA世界的背景 RNA世界假说认为,在DNA和蛋白质成为主要遗传和功能分子之前,RNA既可以存储遗传信息,又能够催化化学反应。这样的双重功能使得RNA成为早期生命进化的关键角色。然而,RNA分子如何有效地执行这两种角色,始终是一个谜题。 环形RNA的独特优势 武汉大学的研究团队提出,早期RNA可能以环形形式存在,这种结构在进化过程中具有独特的优势。首先,环形RNA可以防止分子的末端降解,这在早期地球环境中尤为重要。此外,环形结构可能有助于保持RNA的稳定性,使其更适合作为遗传信息的载体。 研究还表明,虽然环形RNA在形成复杂结构上受到限制,但这可能恰恰是其优势所在。环形RNA可以避免过度折叠,从而更有效地作为复制模板。

计算机模拟的发现 通过计算机模拟,研究团队探讨了不同情况下环形RNA基因组的表现。模拟结果显示,即使在生成功能性核酶效率较低的情况下,单基因环形RNA基因组仍然能够在模拟环境中维持存在。这一发现支持了环形RNA在早期进化中的潜在重要性。 更有趣的是,研究发现通过引入非编码序列,环形RNA基因组的效率可以显著提高。这些非编码序列在突变后可能生成新的基因,从而促进了基因组的复杂化和功能多样化。

环形RNA的未来研究方向 这一研究不仅为RNA世界假说提供了新的证据,还为未来的研究指明了方向。例如,研究团队建议进一步探索环形RNA在早期生命进化中的具体机制,特别是其在抵抗降解和促进复制中的作用。 此外,研究还指出,在早期进化阶段,环形RNA和线性RNA之间的劳动力分工可能是促进生命复杂化的重要因素。环形RNA主要作为遗传信息的载体,而线性RNA则执行催化功能。这种分工有助于解决RNA在同时担任两种角色时面临的结构性挑战。 武汉大学的这项研究为理解生命的起源提供了新的视角。环形RNA基因组可能在早期生命进化中扮演了重要角色,其独特的结构优势使其能够在恶劣的早期地球环境中生存和繁衍。随着研究的深入,我们有望进一步揭开生命起源的神秘面纱,为生命科学的发展提供新的动力。 通过这种计算机模拟和理论探讨,我们离解开生命起源的谜题又近了一步。正如研究团队所示,环形RNA可能是理解生命如何从无机物质进化而来的关键一环。未来的研究将继续探索这些神秘的分子,揭示它们在生命起源中的确切角色。

文章链接:

https://doi.org/10.1080/15476286.2024.2380130

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原始发表:2024-07-22,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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