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生命起源可能始于类似DNA的XNA

  来自名古屋大学的科学家在日本展示了类似 dna 的分子是如何聚集在一起成为生命起源的前身。这项发表在《自然通讯》杂志上的研究结果不仅表明了生命可能是如何开始的,而且对人工生命的发展和生物技术的应用也有启示作用。
  一些科学家认为XNA进化成RNA,然后进化成DNA,形成了生命的起源。
  pre-RNA世界可能已经基于称为异种核酸(XNA)的分子。但是,与RNA不同,XNA复制可能不需要酶。我们能够在没有酶的情况下合成XNA,这有力地支持了 XNA世界可能早于RNA世界的假设。
  XNA由连接的核苷酸链形成,类似于DNA和RNA,但糖骨架不同。 XNA可以非常稳定地携带遗传密码,因为人体无法将其分解。 一些研究人员报告说,含有特定序列的XNA可以充当酶并与蛋白质结合。 这使XNA在合成遗传学领域以及潜在的生物技术和分子医学应用领域令人兴奋。
  研究人员合成了无环L-苏氨酸核酸(L-aTNA)的片段,该分子被认为在RNA出现之前就已经存在。 他们还制作了更长的L-aTNA,其碱基序列与片段的序列互补,类似于DNA链的匹配方式。
  当在受控温度下一起放置在试管中时,较短的L-aTNA片段会聚在一起,并在较长的L-aTNA模板​上彼此连接。 至关重要的是,这是在一种化合物(称为N-氰基咪唑)和一种金属离子(如锰)的存在下发生的,两者都可能存在于地球早期。 当一个末端的磷酸酯化学连接到邻居末端的羟基上时,片段相互连接,而无需酶的帮助。
  L-aTNA片段可以在互补的L-aTNA,RNA和DNA模板上相互连接,而无需酶。
  据我们所知,这是无环XNA模板驱动,无酶延伸的随机片段池的首次展示,可产生磷酸二酯键。
  研究小组还证明,L-aTNA片段可以在DNA和RNA模板上相互连接。 这表明遗传密码可以从DNA和RNA转移到L-aTNA上,反之亦然。
  我们的策略是一个有吸引力的系统,可以用来试验人造生命的建设和开发由无环XNA组成的功能强大的生物工具。数据还表明,L-aTNA可能是RNA的前体。
  该小组计划继续进行调查,以澄清L-aTNA是否可以在地球早期"生命前"条件下合成,并研究其开发先进生物工具的潜力。

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