先有核酸，还是先有蛋白质

古希腊时代就提出鸡和蛋谁先谁后的问题，至今仍是个难解之谜。无独有偶，随着现代科学的发展，又出现另一个类似的问题：先有核酸，还是先有蛋白质？

早在 50 年代，英国大科学家贝尔纳利用应邀在莫斯科大学作学术报告之机，向苏联著名的生物化学家奥巴林提出了这个问题。据说当时奥巴林急得满脸通红，最后羞愧地回答：无可奉告。

这确实是曾让科学家们大伤脑筋的问题。因为已有的生化知识告诉我们，核酸是生物遗传信息的载体，蛋白质是生物功能的表现形式。根据中心法则，蛋白质的合成必须以核酸为模板，核酸的核苷酸顺序决定了蛋白质的一级结构，从而在相当大的程度上决定了蛋白质的功能。另一方面，核酸的合成又离不开蛋白质，核酸合成过程需要许多种生物酶的作用，而酶的属性就是蛋白质！因此，如果追溯到生命的起源，即核酸和蛋白质谁先谁后的问题，则要解决这样一个关键问题：核酸自身能不能起催化作用？

1978 年，美国耶鲁大学的生物学家悉尼·奥尔特曼在纯化大肠杆菌核糖核酸酶 P 时发现，其中有一种 RNA 是细胞催化反应所必须的。RNA（核糖核酸）是核酸中的一种。当他的研究成果发表后，引起了科学界的一场轰动，被认为是“难以置信”。

1982 年，美国科罗拉多大学的生物学家托马斯·切赫在研究四膜虫（一种原生动物）时发现，刚转录下来的核糖核酸 P，在一定条件下能够进行自身催化剪切反应，它切除自身内部的一段核苷酸链，再将切头两端连接成为成熟的核糖体核糖核酸（RNA）分子，而不需要一向被认为不可少的蛋白质。

奥尔特曼和切赫的发现提出了一个令人惊讶的观点：RNA 也可以起酶的催化作用。这种观点一提出，就引起一些学者的非议。诘难之处在于：根据酶的定义，在催化反应前后，酶自身不应发生任何改变。而四膜虫的前体核糖体核糖核酸，在反应后会释放出一段由 413 个核苷组成的插入序列，转变为成熟的 rRNA。同时，它将丧失原有的催化活性。因此它同典型的酶相比尚存在较大差距，有人认为不应把由蛋白质独占的“酶”标签轻易贴到 RNA 身上。

奥尔特曼和切赫并没有让这些批评吓倒，而是继续他们的研究。1986 年切赫小组发现，从四膜虫核糖体 RNA 前体上切割的部分 RNA，具有与蛋白质酶相同的催化活性。同时，RNA 催化作用现象被更多的研究人员发现。目前可以说，RNA 确实具有催化功能。这一观点的建立，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，这些早期的 RNA 不仅能够携带遗传信息，而且能催化它们自身增殖。后来，由于产生了蛋白质这种更高效率的酶，因此 RNA 的催化作用逐渐减少，至今只残存于某些物种的少数生化过程。

由此看来，可以设想，核酸先于蛋白质存在。当然，要下这一断言还为时尚早。科学家们还需要寻找更多的证据，他们在研究中将会有更多的新发现。作为对切赫和奥尔特曼在 RNA 催化功能方面惊人的发现的奖励，两位科学家荣获了 1989 年度的诺贝尔化学奖。

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