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明星学者首次发现RNA之前的遗传物质

2012.11.12

  一直以来科学界都认为,在DNA作为地球主要遗传物质材料出现之前,早期的生命形式是采用RNA完成遗传信息的编码,那么在RNA之前呢,在这种核糖核酸出现之前,生命又是依赖什么样的遗传分子?

  近期来自美国怀俄明州民族医药研究所,瑞典斯德哥尔摩大学的研究人员在地球上最原始的生物蓝藻细菌中发现了一种小分子物质:AEG(N-(2- aminoethyl)glycine,N-(2-羟乙基)甘氨酸),制药公司已经在开发AEG高分子物质,希望能用在基因沉默上,用以阻止或减缓某些遗传性疾病。

  领导这一研究的是民族医药研究所Paul Alan Cox博士,这位学者颇具名气,主要是因为这位美国杨百翰大学杰出教授是海洋生态基金会主席暨创办人,成功保存了南太平洋群岛上65,000英亩的雨林,并且他曾为救这些雨林而卖房子,当时他从南太平洋群岛回国后对他妻子说,“我有一个好消息和一个坏消息”,“好消息是,我们有机会拯救1万英亩的热带雨林。坏消息是,我们可能要卖掉房子,甚至送走孩子。”

  蓝藻细菌被认为是地球上最早期出现的生物之一,夏天的时候,这些生物像浮萍一样飘在水库和湖泊上,它们对恶劣的环境具有很强的耐受能力。

  民族医药研究所的研究人员首先对法国巴斯德研究所收藏的原始蓝藻细菌进行了分析,其后又收集了来自美国关岛、日本、卡塔尔以及蒙古戈壁沙漠中的蓝藻细菌样本,进行深入探索,发现这些蓝藻中能产生一种小分子物质:AEG。当AEG连接成链时可为肽核酸(peptide nucleic acids)构建一个骨架,而肽核酸被假定为生命的第一个遗传分子。制药业一直将合成AEG作为可能的基因静默者开展研究,用以阻止或减缓某些遗传性疾病。到现在为止,此一理论的唯一问题是,一直无法在自然界中发现AEG。

  Cox博士表示,“我们十分意外的在蓝藻细菌中发现了AEG”,“并且在我们撰写这一论文时,发现斯德哥尔摩大学分析化学的研究小组也获得了类似的发现,因此我们邀请他们共同加入研究。”

  之后来自斯德哥尔摩大学的Leopold Ilag教授与他的学生姜立英(Liying Jiang,音译)对相同的样本进行了分析,也得到了这一结论:蓝藻细菌能够产生AEG。

  然而虽然这一结果是肯定的,但其中这对于生命早期遗传物质具有何种重要意义,却还不清楚,这种蓝藻细菌所产生的AEG是否代表着地球最早期的生命遗传物质的出现呢?这还有待进一步的探索,不过作为肽核酸的骨架,AEG的可能性还是比较大的。

  附:Paul Alan Cox博士的故事

  “我有一个好消息和一个坏消息。”16年前,从萨摩亚回到美国的柯伯尔博士这样对妻子说。“好消息是,我们有机会拯救1万英亩的热带雨林。坏消息是,我们可能要卖掉房子,甚至送走孩子。”

  走进世界上最后进入新一天的国家萨摩亚,走进热带雨林,柯伯尔原是为了寻找能治疗癌症的植物―――他的母亲,是因为乳房癌过世的。后来他研发出治疗爱滋病的新药、为美国如新集团挖掘出土著的美容秘方,完全是在计划之外。

  朋友们把钱放在我家门口

  我到萨摩亚时,那里只剩下2块完好的热带雨林没被破坏。在我去的那个村落里,也已经驻扎进一家伐木公司,当地人说,政府和伐木公司有项协议,这块1万英亩的热带雨林将被置换成6.5万美元,用来建造小学。

  我理解他们。萨摩亚没有“义务教育”一说,砍伐雨林,出于无奈。但我也非常心痛―――全世界有26.5万种植物,其中,只有不到1%的植物有药用价值,它们大多生长在热带雨林里。

  我问,如果由我来出钱建造小学,这片雨林能不能免遭厄运。他们同意了,但期限是6个星期。读大学时,为了科研,我卖过一次房子。感谢我的妻子,当时,她握着我的手说:“这是一个多好的机会呀。”

  幸运的是,被我的决定感动,我的朋友、学生们决定帮助我。他们偷偷把钱放在我家门口,6个星期后,我筹到了这笔钱,也保住了家。我另付了一笔钱给伐木公司,让他们再也不要来了。

  也是这笔钱,帮我赢得了当地人的信任―――对于曾几次三番遭到殖民者驱赶的土著来说,这是需要勇气的。“陌生人”等同于“危险”。

  跨火仪式的秘密

  植物,几乎是当地人惟一的财富。

  据说,一个萨摩亚男人,只要花1个小时,种下10棵面包树,就算完成了对下一代的责任―――12棵面包树结的果实,足够一个人吃上一整年;他们用树做小船,这是萨摩亚人最主要的交通工具;他们用树木建的房子,可以住上50年;他们甚至用树皮做绳子、布匹……

  更令我惊讶的是,在那里,人人拥有一头健康乌黑的头发,一些80多岁的老婆婆,皮肤光洁得像30来岁的人。后来我发现,他们的“保养品”,都来自于大自然。

  每天清晨,只要一闻到阵阵芳香,就知道,该洗头了―――采摘一种叫“艾蒲”的花,是男人们每天早上的必修课。他们把花的汁水挤在女人们头上,女人们跳进瀑布中冲洗干净,再抹上“葡萄叶铁线莲”的汁液作为护发素。后来,我用这些配方,研发出了艾蒲抗屑洗发香波和护发素。

  当地居民每天要行走几百里路,腿累了,他们会涂上野薄荷和七叶树的汁液。后来,我在斐济发现,那里的土著也常使用这两种树的汁―――在跨火仪式前涂上它们,能减轻腿被火灼烤的疼痛。这是我研发舒活腿部嗜喱的灵感。

  当地人曾一度想用冰河泥做陶器,可这种泥不容易被塑形,实验终告失败。但他们却意外发现,经常接触冰河泥的双手皮肤变得很细腻。于是又有了冰河泥面膜。

  萨摩亚人饮用的一种茶水,可以用于治疗肝炎;有2位土著告诉我,高山澳杨的树叶能治疗一种非常严重的疾病,后来我发现,他们说的这种疾病,正是爱滋病。

  我是科学家,不是商人

  萨摩亚人告诉我这些秘密,是因为他们信任我。他们没有想到用这些秘密来赚钱,我也没有这个权利―――我是科学家,不是商人。但我是植物学家,我也没有权利独享这些秘密。所以,每当有化妆品公司希望我用这些秘密帮他们研发产品时,我都会问:获利后,你们能拿出多少回馈萨摩亚人?结果?他们都拒绝了我。

  如新不是化妆品公司中的老大,之所以和他们联手,是因为他们答应,每卖出一件我研制出的epoch系列产品,将捐出0.25美元,用以帮助世界各地的土著。现在,我们已经在履行诺言―――生产所需的植物,来自于我们另外开辟的种植园;如新公司捐出来的钱,被用来在雨林里建索道,让观光客沿此进入,门票所得,贴补给当地居民……

  高山澳杨的秘密也是一样。我和萨摩亚的总理签订了协议,新药研发出来后,20%的经济收益将分给萨摩亚,其中15%给萨摩亚群岛政府,另外5%,给告诉我这个信息的2家人和那座村庄。

  萨摩亚人有一种喝Cava茶的仪式。Cava是一种植物的地下根的汁液。喝之前,他们会先洒几滴水在地上,表示“取之于大地,还之于沃土”。我想,我做的是对的,我不会后悔。

 

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