生物论文(生物专业害了多少人)

txtba  2021年01月19日 00:34  阅读5

《自然》在清华大学重磅论文:的镜子里报道生物世界

《Nature Chemisty》年5月16日发表文章

这项研究的主要负责人朱婷博士

要理解这项研究的意义,我们应该从我们生活的现实世界出发。很多组成生命体的有机分子都是“手性”的,就像我们的左手和右手,看起来就像是彼此的镜像。但是就像我们在日常生活中更喜欢用某种手一样,生物也更喜欢用某种形式的有机分子。例如,地球上绝大多数生物利用的几乎都是左旋氨基酸与右旋糖分子,极少出现例外。的科学家们对于为什么会出现“手性选择”还没有得出结论。这可能纯粹是生物进化道路上的意外,也可能有一些未知的物理或化学原理。这让人很好奇,有没有可能存在一个镜像的生物世界,里头的生物体使用的是手性截然相反的分子?

朱婷博士的团队让人类在回答这个问题上迈出了重要的一步。他们从分子生物学的中心原理出发,研究完全由右旋氨基酸构建的蛋白质能否正确发挥DNA聚合酶的功能。常规DNA聚合酶一般含有600多个氨基酸,超出了目前合成生物学的能力。因此,朱婷博士的团队转向已知最小的DNA聚合酶,并成功合成了由174个右旋氨基酸组成的分子。在随后的测试中,研究人员发现,这种右旋DNA合成酶可以利用左旋核糖分子成功合成左旋DNA。此外,这种分子还可以利用左手DNA为模板合成左手RNA。这一切都与自然界中存在的DNA聚合酶截然相反,因此也证实了镜中生物世界的可行性。

镜像分子(右)与天然分子(左)具有相同的DNA合成能力

这项研究在现实生活中更有意义。如果有一天,我们能够用右手氨基酸构建更多的蛋白质,我们也许能够有效地预防或治疗一些疾病。这是因为在进化过程中,所有的致病病毒和蛋白酶都是针对以L-氨基酸为构成元素的蛋白质。因此,由右旋氨基酸组成的蛋白质可以使致病病毒失去靶标,起到预防作用。同时,具有治疗作用的蛋白质可以有效避免被蛋白酶降解,延长在体内发挥作用的时间。

对于这项研究,2009年诺贝尔奖得主哈佛大学分子生物学家杰克绍斯塔克博士和哈佛大学另一位知名生物学家乔治丘奇博士给予了高度评价。丘奇博士认为这项研究是一个“里程碑”,使镜像生物学领域“充满活力”。

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