RNA分子比较简单,只有一条链,DNA分子却很复杂,有两条链,按照进化规律,简单的分子总是最先出现.其次,DNA分子自我复制时离不开酶,酶的本质是蛋白质,在原始地球上,在蛋白质没有产生以前,DNA分子是无法完成自我复制的,然而有些RNA分子本身就有酶的活性,在原始地球条件下,即使没有蛋白质,RNA也可以完成自我复制.
在生命起源中,RNA先发生的学说能够被科学界更多的学者所接受,但是要想真正地证明RNA是最早发生的遗传物质,还存在很多的问题,最大的问题是,要想在模拟原始的条件下合成RNA非常困难.
长期以来,人们总以为只有核酸才是遗传物质,近年来生物学家发现,疯牛病、疯羊病的病原体是朊病毒,朊病毒的本质是蛋白质,可以自我复制,这启发人们,蛋白质也可以作为遗传物质.
其实,和核酸一样,蛋白质的分子结构十分规则,而且也有螺旋结构.科学家长期研究后发现,蛋白质完全具备遗传物质的条件,能够贮藏、复制和传递生命信息.
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DNA来自于病毒?(Did DNA come from virus)
病毒是如何起源的?它与其它物种的起源有什么关系?长期以来,这个问题一直困扰着进化生物学家.
法国科学家Patrick Forterre,认为病毒处在物种进化的中心位置,并且其他物种的DNA都来自于病毒.这一观点推翻了长期以来的一种假说,这一假说认为,病毒起源于细胞,病毒的基因来源于细胞基因,当细胞基因的小片段从细胞基因组上逃逸后,被蛋白包裹起来,就形成了病毒.科学家有理由这样认为,因为病毒太简单了,离开了细胞他们就无法完成各种生命活动.
然而长期从事DNA复制机制研究的Patrick Forterre不这么认为,它在研究DNA复制中发现,病毒的DNA复制酶和复制机制不同于细菌以及真核生物.如果病毒起源于细胞,那么它和细胞DNA的复制应该是类似的.
因此他提出了自己的假说,普遍相信RNA是最早的遗传信息的载体,Patrick Forterre认为在这期间形成了以RNA为基因组的类单细胞生物（被认为是除原核生物,真核生物,古核生物之外的第四种尚未发现的新物种）,由于RNA的不稳定,这些细胞的RNA极易形成小片段,这些小片段被蛋白质包裹起来,就形成了最初的病毒.这些病毒去侵染细胞,遭到细胞的抵抗,细胞产生出降解RNA的蛋白,来分解外来的RNA.这就是现在细胞降解外源RNA（RNAi）机制的起源.病毒也在进化,他们不断的修饰自己的基因组,使之由单链变成双链由RNA变成DNA,所以就更加稳定,抵御住了宿主的降解.然后这些病毒就在宿主内生活下去,由于DNA比RNA有更好的稳定性,所以就取代了宿主RNA,成为胞内唯一的遗传物质.所以,细胞DNA来源于病毒DNA,细胞核源于病毒.
他的假说遭到部分人士的置疑,他们认为在DNA出现之前,不可能存在如此复杂的生命系统.所以Patrick Forterre假说的前体就不成立.不过Patrick Forterre说：这些人的说法和达尔文的进化论相悖,因为从RNA到DNA才体现出进化.
个人认为,他的假说有一定合理性也有许多疑点.合理性在于：1.病毒的基因组可以是RNA,也可是是DNA,复制机制多样,有其他生物所没有的独特机制.2.高等生物基因组中发现了RdRp(以RNA为模板的RNA聚合酶),并且RNA干扰机制是普遍存在的.
疑点：1.以RNA为基因组能否形成细胞系统?2.病毒基因组都很小,他们是如何形成庞大的真核基因组的?3.病毒十分简单,如何完成从RNA向DNA的转变?
