證實核酶相互協作能夠更快地自我重新組裝

來自美國幾所大學的研究人員證實在實驗室中斷裂的RNA 片段能夠相互協作來自我重新組裝。這種發現提示著早期生命開始于RNA分子之間的協作，從而zui終導致合作性復制。

 

這項研究基于化學家Manfred Eigen提出的數學理論。他認為早期的RNA不能從短鏈分子成功地進化出來，因此它們必須需要幫助。他說，這種幫助可能來自于這些分子之間的協作。

 

在較早前的研究中，論文通訊作者Niles Lehman就已發現被稱作核酶（ribozyme）的長鏈RNA分子被切割成片段后，將它們在盤碟上放置在一起，經過一段之后，它們自我重組裝為它們的原始構造。在這項新的研究中，Lehman和同事們改變了3種核酶樣品以致于它們除了一種堿基不同之外都是一樣的。每種核酶被切割成片段，然后被在放置盤碟中。研究人員發現相對于這些核酶單獨被放置在盤碟上時，當它們在盤碟上被放置在一起時，他們進行自我重組裝的速度更快。他們報道，這是因為在它們當中的一種核酶幫助第二種核酶重新組裝，接著第二種核酶幫助第三種核酶重新組裝，而第三種核酶反過來幫助*種核酶重新組裝，從而形成一種封閉循環的網絡。

 

為了觀察同樣的結果在一種更加混亂的環境中是否也是可能的，研究人員將48種被切割成片段的核酶與上百萬個其他的RNA分子一起放置在試管中，并發現這些原始的48種核酶能夠找到它們其他的片段，并且相互幫助彼此進行重組裝，同時再次要比它們當中的任何一種核酶單獨放置時的更加快速。

 

研究人員提示著在地球的原始湯（primordial soup）中，短RNA分子之間存在的類似協作可能允許它們進行復制，同時避免它們進行復制時可能產生的合成錯誤，這是因為數學模型提示著這樣的錯誤將導致進化死亡（evolutionary death）。這種協作將允許它們進化為更長的更復雜的RNA分子并zui終進化為今天存在的所有其他分子。