題:
沒有DNA的生活？
Phonon
2011-12-15 20:20:57 UTC
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我絕不是該領域的專家，只是一位好奇的訪客，但是我一直在考慮這一點，而Google並沒有太大幫助。我們是否知道沒有我們所知道的任何傳統雙螺旋DNA的生命形式？在理論上有沒有其他嚴肅的選擇？

我不太清楚病毒和病毒是否可以被視為“活著的”……
什麼被認為還活著？這是一個很好的問題。我認為將某物定義為“活著的”是安全的，只要它（1）能夠維持和復制自身，（2）能夠與其環境相互作用。
不管病毒和病毒是“活著的”，沒有RNA / DNA，我們所知道的病毒和病毒都無法一口氣生存。
我同意@Poshpaws，這是一個很好的問題
五 答案:
Poshpaws
2011-12-15 22:06:20 UTC
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按照mbq所說的，有許多“生命起源”研究表明RNA是DNA的前體，即所謂的“ RNA世界”（RNA world）（1）。由於RNA可以同時發揮DNA和蛋白質發揮的作用。進一步的推測表明，像肽-核酸“ PNA”之類的東西可能先於RNA等。

催化分子和遺傳分子通常需要具有不同的特徵。例如，催化分子應該能夠折疊並具有許多結構單元（用於催化作用），而遺傳分子不應折疊（用於模板合成）並且具有很少的結構單元（用於高拷貝保真度）。這對一個分子提出了很多要求。同樣，催化生物聚合物可以（潛在地）催化自身的破壞。

RNA似乎能夠平衡這些需求，但是困難在於益生元地製備RNA-到目前為止，他還沒有實現。這引起了人們對“新陳代謝優先”模型的興趣，在這種模型中，早期生命沒有遺傳生物聚合物，並以某種方式引起了遺傳繼承。但是，到目前為止，這似乎很少被探索，並且基本上沒有成功（2）。

edit

我剛剛看過這篇熱門文章在《新科學家》中也討論了TNA（蘇糖核酸），並提供了PNA，GNA（乙二醇核酸）和ANA（澱粉樣核酸）的背景知識。

（1）Gilbert，W.，1986，Nature，319，618“生命的起源：RNA世界”

（2）Copley等人，2007，Bioorg Chem ，35，430“ RNA世界的起源：基因與代謝的共同進化。”

實際上，有一項研究使他們能夠（使用理論上的早期地球條件）創建四個RNA中的兩個。儘管我總是很難找到視頻採訪，但我確實找到了這個。 http://www.wired.com/2009/05/ribonucleotides/
nico
2011-12-15 21:01:24 UTC
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最近有一篇關於《科學》的報導，在一般媒體上有很多報導，其中發現了一種細菌，該細菌可以生活在砷被磷替代（構成骨架的DNA的一種成分）的環境中。

這是原始論文：
使用砷代替磷可以生長的細菌
評論出現在《自然》 br> 食用砷的微生物可能會重新定義生命的化學作用

但是，對於本文使用的方法以及是否將砷真正摻入DNA仍有很多批評

科學在編者註中發布了其中一些評論，而您會在其中找到作者的回應

除此之外...如果您將病毒視為生命形式，那麼還有很多沒有雙鏈DNA的東西，而是有單鏈DNA或單鏈RNA或雙鏈RNA。

XKCD on arsenic-based life

“關於砷是否真的會摻入DNA而不是磷中。” -我也很懷疑。 （原子，共價）半徑的差異是[相當]（http://www.webelements.com/phosphorus/atom_sizes.html）[大]（http://www.webelements.com/arsenic/atom_sizes.html） ， 除其他事項外。正如預期的那樣，[鍵焓]與氧氣（磷酸鹽與砷酸鹽）的差異也很明顯（原子越大，鍵越弱）。 。
我也很懷疑-但是如果正確的話會著迷！
我不想深入探討這項研究的爭議，但是從我自己閱讀論文並與他人交談後，當前觀點的分量無疑與砷的結果背道而馳。
yamad，對於我們這些對結果感到好奇的人，是否有可能總結出普遍的懷疑態度？
@KatieBanks,這不是我的領域，因此對此感興趣的人應該閱讀8條評論。但是，主要的批評是它們的As + / P-培養基具有足夠的痕量磷來支持它們歸因於砷摻入的生長。作者認為，他們的As / P控制根本沒有增長，這表明它不只是痕量的P支持增長。這是一個很好的觀點，但這實際上並不需要解釋DNA中是否包含As。他們的其他數據也因其樣品/製備物中純度不足而受到批評。
這被揭穿了：http://news.nationalgeographic.com/news/2012/07/120709-arsenic-space-nasa-science-felisa-wolfe-simon/
可以在這裡找到@woliveirajr的原始文章：[GFAJ-1是一種抗砷酸鹽，依賴磷酸鹽的生物]（http://www.sciencemag.org/content/337/6093/467.short）和[缺乏可檢測物來自砷酸鹽生長的GFAJ-1細胞的DNA中的砷酸鹽]（http://www.sciencemag.org/content/337/6093/470.full）。但是，我不會說他們“揭穿了”這項研究，只是對他們的結果給出了更好的解釋（即應用了科學方法）。
另外：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22798070
Bart Jacobs
2011-12-15 21:07:49 UTC
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這取決於您是否將病毒稱為生命形式，但是病毒不會（直接）利用DNA來繁殖自己。他們迫使其他蛋白質進入錯誤折疊的蛋白質狀態。

同樣，問題仍然在於whether病毒是否應被視為“活著的”。

他們還活著的問題尚無定論。 the病毒的繁殖最終取決於DNA，因為宿主必須產生額外的底物才能使它們翻身。
這就是我將“直接”放在括號之間的原因。嚴格來說，病毒不利用DNA進行繁殖。但是，正如您所指出的，肯定有辯論的餘地。
但是ions病毒不能將任何蛋白質改變為錯誤折疊的狀態……它們是PrP蛋白質的錯誤折疊狀態，通常由生物體合成，並且存在該基因。
幸運的是他們不能。但是，記住上面的問題，我認為這沒有任何意義。
user59
2011-12-15 21:52:53 UTC
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有嚴重的推測，生命的起源是同時使用RNA作為酶和遺傳信息載體。
後來，這種信息豐富的RNA進化為更穩定，反應性更弱的DNA，酶的作用被賦予蛋白質，而僅保留RNA進入表達鏈最關鍵的部分（mRNA和黑體）以及一些調控機制。

March Ho
2015-03-01 14:51:02 UTC
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最近的 Cell論文提到了一種核酶（RNA酶），該酶將兩個寡核苷酸連接在一起。給定足夠的輸入寡核苷酸來源和正確的條件，它可以催化自身的複制並經歷達爾文進化，並且可以認為是基於RNA的生命的基本形式。

作者假設基於連接酶的RNA複製子可能是最早的RNA複製子，後來被現在標準的聚合反應所取代：

一種稍微不同的方法依賴具有RNA模板RNA連接酶活性的RNA酶可連接寡核苷酸底物以形成互補的RNA產物。有人提出，地球上第一個複制，進化的系統是通過這種機制運行的，後來才依賴於殘基逐個聚合。

應注意，RNA核酶聚合酶已經存在存在，但是除了RNA結構外，它們中的許多還需要蛋白質。



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