2.RNA世界與核酸

在過(guò)去的10年間（1995年前），大量令人滿意的證據(jù)已為假設(shè)的RNA世界確實(shí)存在提供了憑證，值得提及的是1983年托馬斯·柯克和西得蒙·奧特曼各自將具有催化活性的核酸第一次稱為核酶（核糖酶），在此以前，蛋白質(zhì)一直被認(rèn)為在當(dāng)代生物中是執(zhí)行全部催化反應(yīng)的。實(shí)際上，“酶”這個(gè)術(shù)語(yǔ)通常就是指蛋白質(zhì)類物質(zhì)。盡管如此，RNA的行為像酶類一樣的事實(shí)增加了對(duì)這樣一種觀點(diǎn)的重視，即古老的RNA也可能有催化能力的。

迄今為止尚未在自然界中找到可以直接復(fù)制另一種RNA分子的RNA?？墒怯煽驴撕徒芸恕に魉顾税l(fā)明的精巧的技術(shù)已改變了自然發(fā)生的核酶，它們能夠進(jìn)行一些最重要的RNA復(fù)制的次級(jí)反應(yīng)，如像把核苷酸或寡核苷酸串在一起（短序列的核苷酸）。

最近索斯塔克甚至還找到了較有力證據(jù)，由生物前化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的RNA分子可能已在早期的地球上進(jìn)行過(guò)RNA復(fù)制。他通過(guò)建立隨機(jī)的寡核苷酸庫(kù)開(kāi)始，推算出40億年前隨機(jī)產(chǎn)生假定會(huì)發(fā)生的事情。他能夠從庫(kù)中分離出可以把寡核苷酸連接在一起的催化劑，相當(dāng)重要的是，該催化劑可以從三磷酸根（三個(gè)連接的磷酸）中吸取反應(yīng)所需的能量，據(jù)目前所知，在生命系統(tǒng)中，此種逸出的相同基團(tuán)（根）起著點(diǎn)燃起包括核酸復(fù)制在內(nèi)的大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)的作用。這種相似性支持著這樣一種觀點(diǎn)：RNA分子可能已經(jīng)具有類似（并優(yōu)于）在活的生物體中進(jìn)行遺傳物質(zhì)復(fù)制的蛋白質(zhì)催化劑的行為。大量的工作仍有待去做，但現(xiàn)在似乎可以看出，在不太遙遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)證明某些種類的RNA催化了RNA的復(fù)制。

核蛋白體（通常叫做細(xì)胞的蛋白質(zhì)因子）的研究已成為各種RNA世界假說(shuō)的重要組成部分，為假定RNA可能已經(jīng)產(chǎn)生了蛋白質(zhì)的合成提供了支持。由核蛋白體RNA和蛋白質(zhì)組成的核蛋白體輸送信使RNA的長(zhǎng)鏈（DNA載有編碼蛋白質(zhì)的單鏈轉(zhuǎn)錄本的基因），由于核蛋白體的移動(dòng)，它們把一個(gè)特定的氨基酸通過(guò)氨基酸之間形成肽核蛋白體的方法連接到下一個(gè)氨基酸上。小哈里·羅勒已發(fā)現(xiàn)，有可能是核蛋白體中的RNA而不是蛋白質(zhì)催化肽鍵的形成。

其他研究人員的工作表明，由于要滿足產(chǎn)生最后共同祖先的基因的任何物質(zhì)的需要，最原始的RNA必然已具有進(jìn)化的能力。索斯派格曼和受他的觀點(diǎn)啟發(fā)的研究人員已證明，RNA分子能夠誘導(dǎo)新性狀的出現(xiàn)。例如，在核糖核酸酶（通常斷裂RNA的一種酶）的存在下，當(dāng)RNA被允許重復(fù)復(fù)制時(shí)，RNA最終對(duì)RNA降解酶有了抗性。相類似的是，斯克里普思研究所的格瓦德·喬依斯和其他研究人員最近已采用較為先進(jìn)的方法，以獲得可裂解（包括肽鍵在內(nèi)）的各種化學(xué)鍵的核酶。

因此，這里有充分的理由認(rèn)為，RNA世界確實(shí)存在，而且此種RNA創(chuàng)造了蛋白質(zhì)的合成。如果這個(gè)結(jié)論是正確的話，那么研究生命起源的主要任務(wù)就變成闡明RNA世界是怎樣產(chǎn)生的。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的回答需要知道一些關(guān)于生物前地球各化學(xué)基本元素混合物——生命起源的有機(jī)分子之水溶液的化學(xué)反應(yīng)之知識(shí)。幸運(yùn)的是，即使在RNA世界假說(shuō)提出之前，研究人員已獲得了對(duì)此種化學(xué)反應(yīng)的有用知識(shí)。