
科學家在生命起源研究上取得重大突破,他們在實驗室中成功創建了一個能「自我複製」的RNA系統,為驗證「RNA世界」假說邁出關鍵一步。
此項研究的核心,在於解決了困擾學界數十年的「鏈分離問題」。在RNA複製時,新舊兩條分子鏈會緊密依附,阻礙下一輪複製。由倫敦大學學院學者阿特沃特(James Attwater)領導的團隊,巧妙利用極端溫度與酸鹼值循環,並搭配稱為「三核苷酸」的RNA短鏈,溫和且有效地解決了此難題。
該團隊的實驗機制是讓系統在攝氏80度高溫下使RNA雙螺旋熔解,隨後在攝氏零下7度低溫中凍結。在結冰過程中,液體會形成高度濃縮的「共晶相」(一種如同冰鹽水的高度集中微環境),將聚合酶與作為建材的「三核苷-酸」短鏈corral在一起。這些短鏈不僅能阻止已分離的母鏈重新結合,同時也充當了複製新鏈的原料。
儘管目前系統中的RNA酶只能複製其180個字母序列中的30個,但研究人員已觀察到指數級增長。更重要的是,實驗中最有利於複製的片段,恰好與學界認為構成早期遺傳密碼的模式相符。這項發表於權威期刊《自然化學》的研究,將有助於人類最終在試管中,直接觀察突變與自然選擇的運作。