科学家发现遗传密码起源的隐藏线索

遗传密码起源的线索可能隐藏在微小的蛋白质片段中,揭示了生命最早分子系统的同步且高度结构化的路径。基因充当生命的指导手册,编码允许细胞构建、修复和繁殖的信息。但科学家们仍然难以解释这个系统最初是如何出现的。 [...]

来源:SciTech日报

遗传密码起源的线索可能隐藏在微小的蛋白质片段中,揭示了生命最早分子系统的同步且高度结构化的路径。

基因充当生命的指导手册,编码允许细胞构建、修复和繁殖的信息。但科学家们仍然难以解释这个系统最初是如何出现的。

伊利诺伊大学香槟分校的一项新研究采用了不同的方法,表明答案可能并不隐藏在 DNA 本身中,而是隐藏在最简单的蛋白质构建块中。

“我们发现遗传密码的起源与蛋白质组的二肽组成神秘地相关,蛋白质组是生物体中蛋白质的集合,”伊利诺伊大学卡尔伊利诺伊大学医学院卡尔 R.沃斯基因组生物学研究所、生物医学和翻译科学系作物科学系教授、通讯作者 Gustavo Caetano-Anollés 说道。

通过分子历史追踪进化

Caetano-Anollés 专门研究系统基因组学,即基因组如何进化及其相互关系的研究。他的团队之前创建了蛋白质结构域(蛋白质中的结构单元)和转移 RNA (tRNA) 的进化图谱,tRNA 在蛋白质生产过程中将氨基酸携带到核糖体。

在这项研究中,研究人员重点关注二肽,即由肽键连接的两个氨基酸组成的简单单元。他们的分析表明,蛋白质结构域、tRNA 和二肽的进化模式密切相关,表明有共同的历史。

地球上的生命大约开始于 38 亿年前,但遗传密码可能出现在大约 8 亿年后。科学家们仍在争论这种转变是如何发生的。一些人认为基于 RNA 的酶首先出现,而另一些人则认为蛋白质最初驱动了早期的生物活性。

两个相互关联的生物密码

二肽和最早的蛋白质结构

跨生物系统汇聚证据

对现代科学的影响