核酶从酶的角度看生命起源

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,从酶的角度看生命起源,核 酶,ribozyme,来自世界之初的问题,先有,鸡,还是 先有,蛋,？,贝尔纳,鸡与蛋问题之新问,先有,核酸,还是先有,蛋白质,？,1.,根据中心法则，遗传物质的传递遵循以,DNA,为模板合成,RNA,，再由,RNA,翻译为蛋白质的过程。,2.,转录、翻译及细胞分裂,DNA,复制时，必须要有酶的催化作用。,3.,没有,DNA,和,RNA,，就无法进行蛋白质的生物合成；没有酶,(,蛋白质,),，,DNA,和,RNA,就无法自我复制或相互转录。,核酶的发现,1978,年，美国生物学家悉尼奥尔特曼，在纯化大肠杆菌核糖核酸酶,P,时发现，有一种,RNA,是细胞催化反应所必需的。当时科学界难以接受他的理论。,1983,年，,奥尔特曼,与,切赫,合作，确认大肠杆菌和枯草杆菌,RNseP,上的,RNA,部分是价真价实的酶,。,该,RNA,部分能独自加工,tRNA,前体，切断其,5,端特定位置上的磷酸二酯键。,核酶的发现,1986,年，,切赫,确认四膜虫,rRNA,的内含子也是地地道道的酶。该内含子,RNA,能独自切除自己，并连接两侧的外显子和催化两个以上的内含子寡聚化反应,。同时,还能像,RNA,聚合酶一样，,以寡聚核苷酸为底物，在自己携,带的分子内模板上，合成出多聚,核苷酸。,推论：,RNA,酶和蛋白质酶催化反,应并无实质性的差别，只是蛋白,酶催化反应效率更高、速度更快。,进化之初是,RNA,的世界,，,RNA,可以一身二任，既能保存信息，,又能提供酶活性，因此仅有,RNA,也足以把早期的进化引向新阶段。,核酶的定义,核酶（,ribozyme,）泛指一类具有催化功能的,RNA,分子。一般是指无需蛋白质参与或不与蛋白质结合，就具有催化功能的,RNA,分子。,核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。,1989,年，核酶的发现者,T.Cech,和,S.Ahman,被授予诺贝尔化学奖。,阿尔特曼,(Sidney Altman),切赫,(Thomas Robert Cech),化学本质是,RNA,；,具体作用：,核苷酸转移作用；水解反应，即磷酸二酯酶作用；磷酸转移酶作用；酸性磷酸酶作用；,RNA,内切反应即,RNA,限制性内切酶作用,反应特异性,(,专一性），依据碱基配对；,催化效率低,是一种金属依赖酶,核酶作用的特点：,核酶发现的意义：,核酶的发现,表明了,RNA,除了能贮存遗传信息外,还能完成催化反应。它突破了“酶是蛋白质”的传统概念。,这为生命起源的研究开辟了新的前景。人们设想,第一个生物催化剂实际上不是蛋白质，而是,RNA,分子，它可以构成原始的基 团。这些早期的,RNA,能催化它们 自身增殖,并且不需要先形成酶而合成蛋白质。可能当初它们的催化效率很低，而一旦有了蛋白质，产生了更有效的酶类，,RNA,的作用便减小了。,现代的酶定义：酶由生物体内活细胞产生的、具有催化功 能的,生物大分子,。,结论,根据以上发现，我们推测：,原始的遗传信息大分子就是,RNA,，它既能作为转译蛋白质的信使，又能,自我剪接，,作为传种接代的遗传物质,。,处于萌芽时期的生命,应该,是一种极简单又容易形成的大分子体系，随着物种的进化，由,RNA,演变为,DNA,与,蛋白质构成的复合体，遗传与性状表达两种功能分别由,DNA,和蛋白质承担。生物遗传物质主体最先起源于,RNA,分子或,RNA,与蛋白质构成的复合体，尔后向,DNA-,蛋白质复合体和蛋白质两个方向演变,的学说，已逐渐为科学界所接受。,谢谢！,核酶作用的特点：,