8月8號刊登在分子進化雜志上(Journal of Molecular Evolution)的文章提出了一項新理論,,這一理論解釋了人類的基因“語言”為什么會比它本身所需要的復(fù)雜,,也說明了地球生命起源于“原始湯”(primordial soup),即生命起源于熱水而不是象許多科學(xué)家認為的那樣起源于冷水中,。
在1968年,,Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana and Robert Holley由于解釋了蛋白如何從基因編碼而來,因此獲得了那年的諾貝爾獎,。自此我們就知道了DNA的3個堿基可以組成一個“密碼子”,,翻譯成20種氨基酸中的一種,然后氨基酸按特殊的順序排列起來,,形成復(fù)雜結(jié)果行使功能,。但是為什么4種DNA形成64種組合,卻只翻譯成20種氨基酸呢,?為什么我們?nèi)祟愐M化成不需要如此復(fù)雜的形式來完成信息傳遞呢,?這些問題困擾了科學(xué)家們數(shù)40年,。
之前就這一疑問,許多科學(xué)家們也都提出了各種各樣的解釋推測,,但是這些理論要不很快被推翻,,要不就無法解釋蛋白合成當(dāng)中的一些“死角”問題。今年英國巴斯大學(xué)(The University of Bath)的研究者在DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者——Francis Crick的“三聯(lián)體密碼子是由二聯(lián)體密碼子進化而來”的理論基礎(chǔ)上建立起來新的解釋機制,。
這一解釋認為原始的二聯(lián)體的“讀法”實際上與三聯(lián)體相似,,只不過前者是“讀”前兩個堿基的“前綴”或者后兩個堿基的“后綴”。通過對二聯(lián)體密碼子的排序,,科學(xué)家們可以得到一張新的氨基酸表,,這也就解釋了為什么一些氨基酸有2個、4個或6個密碼子,,也說明了親水性氨基酸組和疏水性氨基酸組這些類群如何通過重疊“前綴”或“后綴”而來。如果再把這張表從二聯(lián)系統(tǒng)(the doublet system)提升到三聯(lián)系統(tǒng)(the triplet system)就得到了現(xiàn)在我們所見的氨基酸密碼子表了,。巴斯大學(xué)van den Elsen教授說,,“這一簡單的理論解決了許多以前無法解釋的問題,但之前并沒有人這么做過,。”
這一新理論同時使得排斥在二聯(lián)系統(tǒng)之外,,并且與最近提出的基因編碼“獲得性”(acquisitions)相關(guān)的兩種氨基酸——谷氨酸和天門冬酰氨受到關(guān)注。由于這兩種氨基酸在高溫下無法保持其原有的形狀,,說明在高熱條件下這兩種氨基酸密碼子無法執(zhí)行翻譯,。對此的一個解釋就是生命初期形式是生活在熱硫磺池中,但它轉(zhuǎn)移到較冷的環(huán)境下時,,生命形式就可以這兩種氨基酸了,,因此也就得以進化成更加復(fù)雜的生物體。這為生命是出現(xiàn)在熱水還是冷水中提供了進一步的證據(jù),。(生物通記者:張迪)