核酶 从酶的角度看生命起源
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
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 。
核酶作用的特点：
谢谢！
阿尔特曼 (Sidney Altman)
核酶作用的特点：
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
核酶发现的意义：
wk.baidu.com
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。
切赫 (Thomas Robert Cech)
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。
——从酶的角度看生命起源
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。
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。
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。
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 。
核酶作用的特点：
谢谢！
阿尔特曼 (Sidney Altman)
核酶作用的特点：
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
核酶发现的意义：
wk.baidu.com
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。
切赫 (Thomas Robert Cech)
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。
——从酶的角度看生命起源
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。
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。