一種RNA聚合酶或成地球生命起源新解

生命在地球上是如何出現的？這一直是個未解之謎。日前，加拿大研究人員發布報告稱，一種核糖核酸（RNA）聚合酶在地球生命的誕生方面發揮了重要作用。新研究為地球生命起源之謎提供了新見解，也有助于科學家們估算生命在其他行星上誕生的可能性。

西蒙弗雷澤大學（SFU）分子生物學和生物化學教授皮特·昂勞的團隊一直致力于推進RNA世界假說，以回答生命起源的基本問題。這一假說認為，地球上的生命始于能自我復制的RNA分子，這些RNA分子在脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質進化之前出現，不僅攜帶遺傳信息，還能驅動生命形成所必需的化學反應——DNA和蛋白質現在在人體內同時發揮這兩種功能。

在最新研究中，昂勞團隊通過在實驗室進行一個體外進化過程，分離出了一種基于啟動子的RNA聚合酶，這種酶能以RNA為模板合成RNA。啟動子是RNA聚合酶識別、結合和開始轉錄的一段DNA序列。

昂勞說：“這種RNA聚合酶擁有現代蛋白質聚合酶的許多特征，它可以進化從而識別出RNA啟動子，然后復制RNA。我們的發現意味著，生命進化早期出現的同樣的RNA酶也可能表現出如此復雜的生物學特征。”

有證據表明，RNA先于DNA和蛋白質出現。例如，人體細胞內制造蛋白質的“機器”核糖體就由RNA制造而成。此外，DNA也由RNA組成。由于RNA是一種萬能工具，可以同時發揮蛋白質和DNA的功能，這表明后來進化出現的DNA和蛋白質是一種“升級”，以增強最初由RNA支持的細胞功能。昂勞實驗室發現的聚合酶表明，RNA復制在原始生命體內確實可能存在。

昂勞團隊的長期目標是在實驗室構建出一個能自我進化的系統，為此，他們需要創造出一種RNA聚合酶，這種酶也可以自我復制和維持，從而更深入地了解早期RNA生命是如何形成的。

昂勞稱：“通過在實驗室里了解生命的基本復雜性，我們可以估算出生命出現在其他行星上的可能性，并確定火星等行星曾經存在或仍然存在生命的可能性。”

幾十年來，一直占主導地位的生命科學理論是“RNA世界”假說。也就是說，在生命起源的早期階段，存在一個完全由RNA分子組成的分子系統。系統的信息由RNA進行儲存，部分具有催化功能的RNA分子催化RNA自身信息的傳遞及RNA分子的自我復制。這次，科研人員把“RNA世界”假說再細化了一些，認為地球生命起源的關鍵在于RNA聚合酶。這種聚合酶表現出了復雜的生物特征。科研團隊試圖創造出一種具有類似功能的RNA聚合酶，就能構建起一個微觀世界，觀察生命源起和進化。