大家知道，人體的每個細(xì)胞都會按照需求制造蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是由氨基酸連接而成。有了蛋白質(zhì)，才有了生命。生命遺傳主角是DNA，DNA鏈由4種堿基連接而成，而堿基的不同排序，就對應(yīng)著不同的信息，指導(dǎo)合成不同的蛋白質(zhì)。人們長期認(rèn)為作為DNA的副本RNA只是復(fù)制DNA的信息，并將把信息傳至制造蛋白質(zhì)的場所，RNA的作用只是傳遞信息而已。

新發(fā)現(xiàn)不斷

隨著研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)RNA在DNA制造蛋白質(zhì)這一過程中，作用并非目前認(rèn)識的那么簡單。1970年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，核糖體能夠?qū)被徇B接合成蛋白質(zhì)構(gòu)成生命，核糖體本身就是蛋白質(zhì)和RNA的復(fù)合體。2000年，科學(xué)家終于弄明白不是蛋白質(zhì)，而是RNA承擔(dān)著使氨基酸結(jié)合的任務(wù)。到了2001年，科學(xué)家了解了人類遺傳基因的大致數(shù)量后，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)有10萬余種，而遺傳基因僅有2萬多個。在某些種類的病毒里，遺傳信息不是由DNA而是由RNA儲存。與常見情況相反，RNA還是以自身為模板反向合成DNA。也就是說，RNA保存著遺傳信息并能傳遞給下一代，這樣就與DNA主要作用相同了。

RNA不僅肩負(fù)傳遞DNA信息的使命，有時BWM/7nFAptiQjrFH35h5jg==還承擔(dān)著酶蛋白的任務(wù)，負(fù)責(zé)剪切、粘貼分子。當(dāng)生命主體為病毒時，它還代替DNA挑起承載遺傳信息的重任。生命的構(gòu)成離不開DNA、RNA和蛋白質(zhì)。那么，如果沒有DNA和蛋白質(zhì)，僅憑RNA能構(gòu)成生命嗎？這個問題，在探討“生命起源”之謎時具有重要意義。

生命起源于RNA？

目前的研究表明，生命起源于距今40億年前左右。最初誕生的生命，是自我復(fù)制的“某類物質(zhì)”。想要實現(xiàn)自我復(fù)制，必須具備如下兩個必要條件：掌握自我復(fù)制所需的信息，進(jìn)行復(fù)制時所需的反應(yīng)能夠發(fā)生。

現(xiàn)代生物為實現(xiàn)自我復(fù)制會以DNA堿基對的序列為設(shè)計圖，以RNA為介質(zhì)，蛋白質(zhì)則負(fù)責(zé)推進(jìn)必要的化學(xué)反應(yīng)。但在生命起源的初期階段，很難想象會存在如此復(fù)雜的分工。比較合理的解釋是，生命起源之時這三種物質(zhì)并沒有協(xié)同工作，而是其中的某一種成為了起源的發(fā)端。那么，最初的生命是從這三種生物大分子中的哪一種開始形成的呢？

目前被認(rèn)為最有可能的候選者就是既能像DNA一樣承載遺傳信息，又能像蛋白質(zhì)一樣起到酶的作用的RNA。研究者認(rèn)為，構(gòu)成RNA的原料分子，在生命起源之初就已存在于當(dāng)時的地球上了。之后在某些偶然的情況下，有著與核糖體類似作用的RNA誕生了，開始連接原料分子并進(jìn)行自我復(fù)制。再后來可以接合氨基酸合成蛋白質(zhì)的RNA出現(xiàn)了，制成了蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在推進(jìn)必要反應(yīng)方面要比RNA的效率高，因此RNA僅用于保持遺傳信息，而復(fù)制時推進(jìn)必要反應(yīng)的任務(wù)落到了蛋白質(zhì)身上。最后，比RNA難分解、更適合用于保存遺傳信息的DNA延生了，它取代RNA承擔(dān)了承載遺傳信息的任務(wù)。以上，即為被稱為“RNA世界”的假說。

疾病新療法

為了維持我們的身體健康，體內(nèi)各細(xì)胞需要適量地合成必需的蛋白質(zhì)。DNA設(shè)計指導(dǎo)制成蛋白質(zhì)成品，而控制成品數(shù)量和品質(zhì)的則是RNA。RNA可以通過有選擇的剪接來合成多種蛋白質(zhì)，還能控制蛋白質(zhì)合成的量，因此它對于維持我們生命的正常運轉(zhuǎn)是不可或缺的。不過研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)合成完畢之前，出現(xiàn)差錯的幾率其實很高，其中的剪接階段最容易出錯。這也意味著一旦RNA的功能失常，人就可能會生病。實際上，研究者已證明存在多種與RNA有關(guān)的疾病。異常信使與遺傳病中的很多種，甚至可能高達(dá)全部遺傳病數(shù)量的百分之幾十都有關(guān)聯(lián)。例如肌營養(yǎng)不良，就是因為形成肌肉所必需的一種蛋白質(zhì)無法合成而導(dǎo)致的肌肉功能低下。引起這種疾病的原因，正是合成這種蛋白質(zhì)的信使RNA中間部分出現(xiàn)了假的終止密碼子，該異常信使RNA因此會被細(xì)胞檢出并分解，這樣一來，對應(yīng)的蛋白質(zhì)也就無法合成了。對付這類疾病，就需要開發(fā)某種藥物，讓核糖體能夠忽略異常的終止密碼子，繼續(xù)合成機(jī)體所需的蛋白質(zhì)。還有其他一些疾病，如遺傳性的地中海貧血，可遺傳的乳腺癌及卵巢癌、脊髓性肌肉萎縮癥等，都是因為RNA在剪接時出現(xiàn)異常，無法合成正常的蛋白質(zhì)所致。我們期待，隨著對細(xì)胞檢測異常信使RNA的機(jī)制更深入了解，科學(xué)家們能開發(fā)出一些新療法，用以治療那些至今還無藥可醫(yī)的種種疑難雜癥。

使用RNA本身作為藥物的研究也在推進(jìn)。人群中也存在因合成出異常的蛋白質(zhì)而導(dǎo)致的疾病，其發(fā)病機(jī)理與肌營養(yǎng)不良正好相反。對于這樣的病癥，如果以信使RNA為靶標(biāo)，阻止它工作，疾病的癥狀就可能得到抑制。從2008年起，日本的藥店開始出售含有人工RNA的藥物，可用于治療滲出性老年性黃斑變性。因此，隨著RNA研究的不斷推進(jìn)，診斷和治療癌癥的新方法也一定會出現(xiàn)。全世界的許多科學(xué)家都在進(jìn)行著有關(guān)RNA的研究。當(dāng)我們能夠一窺這塊未知大陸全貌的時候，人類就向著生命之謎的謎底又邁進(jìn)了一大步。