先有核酸還是先有蛋白質(zhì)呢?這個(gè)問題就好比分子生物學(xué)中的“先有雞蛋還是先有雞”問題,。由核酸構(gòu)成的基因含有制作蛋白質(zhì)的指令,,但是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的酶則是復(fù)制基因必須的。對(duì)想要了解生命如何起源的人來說,這似乎是一個(gè)難破解的矛盾,。
這個(gè)問題的階段來自20年前的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn):特定類型的RNA能夠充當(dāng)酶起到催化功能,。這意味著RNA可能既編碼信息又復(fù)制信息。于是誕生了“RNA世界”假說:在生命起源前的primordial soup中第一個(gè)自我復(fù)制的分子是由RNA構(gòu)成的,。這種假說是許多生命起源理論的核心原則,。
加州大學(xué)分子生物學(xué)中心的一個(gè)主要的研究方向就是對(duì)RNA酶結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究分析。現(xiàn)在,,加州大學(xué)RNA中心的的研究人員獲得了一種非常簡單的核酸酶原子水平三維結(jié)構(gòu)圖,。研究生Monika Martick和她的導(dǎo)師William Scott將這些新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在7月27日的Cell雜志上。
利用大分子X射線結(jié)晶技術(shù),,Martick和Scott獲得了構(gòu)成這種錘頭核酸酶(hammerhead ribozyme)的幾千個(gè)原子在空間上的排列的三維結(jié)構(gòu)圖,。這個(gè)結(jié)構(gòu)的彩色圖片以及稱為今年6月初的RNA協(xié)會(huì)年會(huì)會(huì)刊的封面。
這個(gè)結(jié)構(gòu)明白地證實(shí)了RNA功能基團(tuán)如何介導(dǎo)以酸為基礎(chǔ)的化學(xué)催化,,并且使研究人員知道了酸化學(xué)對(duì)酶催化的重要性,。這些成果是Scott 19年對(duì)錘頭核酸酶結(jié)構(gòu)刻苦鉆研的巔峰。