一种RNA聚合酶或成地球生命起源新解

生命在地球上是如何出现的？这一直是个未解之谜。日前，加拿大研究人员发布报告称，一种核糖核酸（RNA）聚合酶在地球生命的诞生方面发挥了重要作用。新研究为地球生命起源之谜提供了新见解，也有助于科学家们估算生命在其他行星上诞生的可能性。

西蒙弗雷泽大学（SFU）分子生物学和生物化学教授皮特·昂劳的团队一直致力于推进RNA世界假说，以回答生命起源的基本问题。这一假说认为，地球上的生命始于能自我复制的RNA分子，这些RNA分子在脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质进化之前出现，不仅携带遗传信息，还能驱动生命形成所必需的化学反应——DNA和蛋白质现在在人体内同时发挥这两种功能。

在最新研究中，昂劳团队通过在实验室进行一个体外进化过程，分离出了一种基于启动子的RNA聚合酶，這种酶能以RNA为模板合成RNA。启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。

昂劳说：“这种RNA聚合酶拥有现代蛋白质聚合酶的许多特征，它可以进化从而识别出RNA启动子，然后复制RNA。我们的发现意味着，生命进化早期出现的同样的RNA酶也可能表现出如此复杂的生物学特征。”

有证据表明，RNA先于DNA和蛋白质出现。例如，人体细胞内制造蛋白质的“机器”核糖体就由RNA制造而成。此外，DNA也由RNA组成。由于RNA是一种万能工具，可以同时发挥蛋白质和DNA的功能，这表明后来进化出现的DNA和蛋白质是一种“升级”，以增强最初由RNA支持的细胞功能。昂劳实验室发现的聚合酶表明，RNA复制在原始生命体内确实可能存在。

昂劳团队的长期目标是在实验室构建出一个能自我进化的系统，为此，他们需要创造出一种RNA聚合酶，这种酶也可以自我复制和维持，从而更深入地了解早期RNA生命是如何形成的。

昂劳称：“通过在实验室里了解生命的基本复杂性，我们可以估算出生命出现在其他行星上的可能性，并确定火星等行星曾经存在或仍然存在生命的可能性。”

几十年来，一直占主导地位的生命科学理论是“RNA世界”假说。也就是说，在生命起源的早期阶段，存在一个完全由RNA分子组成的分子系统。系统的信息由RNA进行储存，部分具有催化功能的RNA分子催化RNA自身信息的传递及RNA分子的自我复制。这次，科研人员把“RNA世界”假说再细化了一些，认为地球生命起源的关键在于RNA聚合酶。这种聚合酶表现出了复杂的生物特征。科研团队试图创造出一种具有类似功能的RNA聚合酶，就能构建起一个微观世界，观察生命源起和进化。