研究人员发现一个古老的遗迹“RNA世界”

一些细菌细胞可以游泳,演变成新形式,甚至成为致命的危险——没有初始的参与DNA。耶鲁大学研究人员在《科学》杂志上描述星期五细菌是如何完成这个惊人的壮举——这样提供的最早形式的地球上的生命可能看起来像。

启动许多重要功能,细菌有时完全依赖于古老形式的RNA,一旦认为仅仅是化学之间的中介DNA的说明书和蛋白质的创建,罗纳德·断路器说,亨利福特二世教授的分子、细胞和发育生物学在耶鲁和该研究的资深作者。

蛋白质进行今天的生活几乎所有的细胞功能,但许多科学家喜欢断路器相信这并非总是如此,已经发现很多例子中RNA起着惊人的作用在调节细胞的活动。

科学研究表明,在细菌,至少——蛋白质并不总是需要刺激的基本细胞变化,这一过程断路器认为是地球上常见的大约40亿年前,在DNA的存在。

“古代RNA可能引发如何改变细胞没有所有的蛋白质存在于现代细胞?在这种情况下,没有蛋白质,没问题,”断路器说,他也是一个霍华德休斯医学研究所研究员。

断路器的实验室解决了几十年之久的一个谜题通过描述小环状RNA分子称为循环di-GMP如何能够打开和关闭基因。这一过程决定了细菌游泳或保持静止,以及它是否仍然单独或与其他细菌连接形成有机群众称为生物膜。

组成的微小RNA分子,只有两个核苷酸,激活一个更大的RNA结构称为riboswitch。断路器的实验室发现riboswitches细菌六年前已经表明,他们能够调节数量惊人的生物活性。

Riboswitches,位于单一的信使RNA链传送一份DNA的遗传指令,可以独立地“决定”基因的细胞激活,曾经认为休息只与蛋白质的能力。

断路器在他自己的实验室和化学创造了riboswitches——鉴于其在调节基因表达效率预测这样的RNA结构会在自然界中发现。riboswitches自2002年以来,近20类,包括今天的报纸描述的一个,被发现,大多隐藏在non-gene-coding区域的DNA。

“我们预计,会有一个古老的“RNA城”在丛林里,我们出去,发现它,“断路器说。

细菌利用RNA引发重大变化没有蛋白质的参与解决的一个问题关于生命的起源:如果需要蛋白质进行生活需要的功能和DNA制造蛋白质,DNA是怎么引起的?

答案是断路器和其他研究人员称之为RNA世界。他们相信,数十亿年前,单核苷酸组成的RNA链是最早形式的生活并进行一些复杂的细胞功能现在由蛋白质。细菌的riboswitches是高度保守的,说明其重要性和古代祖先,断路器说。

了解这些RNA机制可能导致医疗工作,断路器。例如,分子模拟循环di-GMP可以禁用或解除细菌感染霍乱等,他说。