研究发现:控制遗传基因代码 数十亿年未变(图)
研究发现:控制遗传基因代码数十亿年未变。(网络图片)
进化论认为,地球上的生命一直处在不断进化之中。然而,新的科学研究发现,控制遗传机制过程的基因代码始终没变,还是同样的组成部分,同样的排列方式,与数十亿年之前别无二致!
西班牙的一支基因学家团队对转运RNA(tRNA)进行了研究。转运RNA能够将合成蛋白质的“砖块”运送到“装配线”上,但品种有限,只能对应20种氨基酸。
诺贝尔获得者,弗朗西斯•克里克(Francis Crick)于上世纪60年代破解了基因密码的内在机制。他将该机制称作“冻结事故”。这是因为遗传机制只能使用20种氨基酸(合成蛋白质的原料),而这一数字已经超过30亿年没有增加过了。
人类可以在体内将这些氨基酸合成蛋白质,但我们也需要遗传机制无法产生的、额外的氨基酸。
从理论上来说,基因密码可以使用63种氨基酸,但在数十亿年前,这一数字却遇到了某种障碍,没能继续增长下去。也就是说人类在这些方面已经进化不了了!
但如果我们能够利用的氨基酸超过了20种,在合成蛋白质的过程中就可能经常出现各种各样的误差,制造出错误的蛋白质,最终导致整个生物系统土崩瓦解。
“根据遗传密码进行的蛋白质合成是生物系统的决定性标志,最重要的就是保证信息的翻译准确无误。”西班牙生物医药研究所的一名基因学家、本文的主要作者路易斯里巴斯德波普拉纳教授(Lluís Ribas de Pouplana)解释道。
每个转运RNA都有两块关键区域,其中一端与一种特定的氨基酸相连,另一端则负责识别由三个碱基构成的密码子——但同一种氨基酸可以对应多种密码子。这两块区域的不同组合为每个tRNA赋予了独特的身份。
该研究团队表示,遗传密码之所以只能利用20种氨基酸,是因为如果氨基酸种类过多的话,在产生新的tRNA时,整个系统肯定会出现混乱。
里巴斯教授说道:“我们的研究工作显示,转运RNA没有足够的识别要素,因此这个系统无法识别出63种不同的RNA。由于每种氨基酸都需要对应一种专门的转运RNA,转运RNA数量的上限也就决定了能利用的氨基酸数量的上限。这一上限碰巧就是20种,而且已经30亿年没有变过了。”
里巴斯教授解释道:“这一限制不可能自然而然地发生改变,在自然环境中,添加新的氨基酸需要整个生物系统进行非常大的调整,我认为我们的研究工作再次证明了这一点。大自然是做不到这样的事情的。在此次研究之后,如何进行这样的调整就是我们面临的主要问题。”
责任编辑:苏菲
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