古老的RNA酶由冻融循环

英国研究人员发现反复冻融循环可以让第一个复杂的核糖核酸酶,或核酶,形成早期的地球——生命的进化的一个关键步骤。¹

工作增加了越来越多的“RNA世界”假说的证据,这表明短序列的前身最初RNA分子形成通过生命起源以前的化学之前获得携带信息的能力和催化反应所必需的自我复制。

但这些第一次短的寡核苷酸,可能包括不超过30个核苷酸链,获得足以组装高度复杂的核糖酶催化能力一直困扰着科学家。所有先前的报道合成催化地活跃的RNA分子涉及几百个核苷酸链,这是极不可能在生命起源以前的条件下已经没有催化活性。

”我们所知这是第一次复杂的核糖酶已经从RNA片段组装短足以prebiotically似是而非,”说汉斯·Mutschler该研究的第一作者,在剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室,英国。“这是令人惊讶的看到,小RNA片段一起反复冻融循环会导致这种高效组装大型RNA。”

团队花了一个强大的RNA聚合酶核糖酶——现代模拟原始RNA复制酶,分割成短段不超过30个核苷酸长。他们做了同样的发夹核糖酶,一种自然RNA催化剂。实验表明,当受到冻融循环时,片段最容易重新聚合成一个活跃的状态。

“我们发现仅仅冻结不能赚很多的核糖酶片段因为活性构象的汇编程序卡住了。这是一个常见的问题对于很多小核糖酶,“Mutschler解释道。短暂增加温度解决了这个通过释放汇编的活性构象成为活跃在接下来的冻结。

'我们的工作表明,非常原始的汇编器可能已经呈现在原始的短rna由生命起源以前的化学池,可以引导自己走向更复杂的催化功能组装形成的网络,“Mutschler说。在某些情况下,这可能会导致一个积极的反馈回路的组装产品将有助于创建更多的rna是网络的一部分。

令人信服地生命起源以前的参照系,这是史无前例的,这种类型的研究中,“评论埃内斯托Di毛罗。Sapienza大学、意大利罗马,他今年早些时候发表的首先合理的化学模型的第一个短的寡核苷酸序列如何发展催化功能。²的旋回性物化过程替代品,清楚地显示,否则需要激活化学。和自然比冻融循环?”