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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ [:1700256302]
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·三种工具·
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中心法则的最后一步是从RNA到蛋白质的“翻译”。这件事几乎只发生在细胞质里，而且要比上述过程都复杂一些，它是三件工具——核糖体、信使RNA和转运RNA——密切配合的动态过程。
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对于图2—48，首先要知道，这三种工具都是由RNA构成的，或者至少是由RNA构成了最关键的部位。这些RNA也当然是从DNA上转录下来的链条，我们会在第四幕里看到RNA的链条也能像肽链一样折叠出复杂的三维形态，变成精巧的分子机器，不过我们现在只需弄明白它们的功能，所以这幅图并没有像上一节的图示一样画出RNA链条的细节，而只表现了它们最后的三维轮廓——就好比毛衣虽然是一根细线盘成的，但我们看到的是一件可以套在身上的衣服。
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图2—48 实现翻译过程的三种主要结构：核糖体（包含大小亚基）、转运RNA、信使RNA。图中的5’表示RNA的开头或上游，3’表示RNA的结尾或下游。（作者绘）
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那么，正如我们在高中生物课上学习过的，信使RNA是一条非常长的链条，链条上的密码子依次对应着蛋白质中的氨基酸，是将来合成蛋白质的模板[12]。
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而核糖体就是那个专门负责合成蛋白质的酶，它由RNA和蛋白质互相缠绕而成，个头巨大，以至于通常会被视为一种细胞器。从结构上看，它就像一颗张大了嘴的脑袋：那个大而复杂，好像上半张脸的部分，就叫“大亚基”，个头比较小，好似下巴的部分就叫“小亚基”。它们本来互不连接，分散在细胞内，但只要下巴“尝”到了信使RNA上的某段特殊序列，就会与大亚基组合起来，把信使RNA叼在嘴里。
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信使RNA与核糖体装配完毕，细胞质里不计其数的转运RNA就要开始工作了。如图2—49，转运RNA的三维形状一头粗来一头细，中间还拐个弯，好像一只鸡大腿，大腿尖上粘着一个氨基酸，大腿根向外翻出3个碱基，而且这3个碱基一定是那个氨基酸的密码子的互补序列。比如大腿尖上粘的是谷氨酸，谷氨酸的密码子是“GAG”或者“GAA”，那么大腿根上翻出来的3个碱基就一定是“CUC”或者“CUU”——像这样与密码子互补的3个碱基，就是所谓的“反密码子”。
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这些转运RNA的工作室就在核糖体大亚基的内部，为此，这个大亚基有3个关键的出入口。
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首先是“转运RNA入口”。如图2—49至图2—52，装载了氨基酸的转运RNA会一个一个地从这里钻进去，试着匹配信使RNA上的密码子。如果某个转运RNA匹配成功了，它就会结合在这个密码子上，钻进核糖体内部，到达“A”位点上；如果匹配不成功，那当然就得从入口退出来，让别的转运RNA来试。
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图2—49 核糖体的大小亚基组装在了信使RNA上。通过大亚基画成半透明的部分，可见其中同时预装了一个携带着甲硫氨酸的转运RNA，那是因为遗传密码的“起始密码”同时编码了甲硫氨酸（参见图2—44），所以新合成的肽链总是以甲硫氨酸开头的。至于那些不需要这个开头的肽链，就等肽链形成之后，再由别的酶来把它剪掉。（作者绘）
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图2—50 正在翻译中的核糖体，一个装载了氨基酸的转运RNA匹配后进入核糖体。为了表现清晰，大亚基展现的是内部结构。（作者绘）
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图2—51 核糖体内部的“肽基转移”。肽链原本结合在P位点的转运RNA上，现在要与A位点的转运RNA上装载的氨基酸形成新的肽键，由此整个转移到A位点的转运RNA上。那些仔细观察的读者会注意到A位点上的转运RNA的图示有些与众不同，因为这里试图表现的是这个转运RNA的“背面”：与所有酶促反应一样，这个图示里的一切发生在三维空间中，A位点和P位点的两个转运RNA的位置关系，就好像我们坐在凳子上把彼此的脚抵在一起。那么，此时低头俯视双脚，我们看到的就会是图示中的这个样子——只是我们的两条腿左右对称，所以低头看到的都是腿内侧，而转运RNA都是一顺子，所以一个看到正面，一个看到背面。另外，你还会注意到小亚基上的信使RNA不是平直的，而是在中间升起了一节，那就是专门给两个转运RNA预备的“凳子”。（作者绘）
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在核糖体的深处，有一条正在形成的肽链，连接在P位点的转运RNA上。那么如图2—51，每一个到达A位点的鸡大腿都会朝它“磕”一下，由此把大腿尖上的氨基酸连到那个肽链的末端，形成一个新的肽键，让肽链再延长一节。这也让那条正在形成的肽链转移到了A位点的转运RNA上，因此，这个A位点的转运RNA就会继续深入，顶替掉原本的P位点的转运RNA。当然，原本的P位点的转运RNA也会顺势退让到E位点上，然后从另一侧的转运RNA出口离开核糖体。
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这个过程循环往复，肽链就会不断延长，从上方的肽链出口钻出来，逐步折叠成细胞所需的一切蛋白质。
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相比中学生物教材，上面的介绍似乎要更加精致复杂一些，因为我们会在第四幕里追究一些更加深刻的问题。但即便如此，这样的描述仍然省去了太多的细节，略去了太多的辅助物质。然而，我们实在不必纠结那些细节和物质，因为我们只需记住，在这整个过程中，信使RNA、核糖体RNA以及转运RNA，它们的结构，它们发挥功能的机制，它们彼此配合的方式，在如今的每一个细胞内都是一样的。当然，这种一样不是说没有差异的绝对相同，进化当然会让不同类群的RNA产生一些自己的特征，但这些特征都是修饰性的，丝毫不能掩盖它们源自同一套原型的昭然事实，这就像不同的鸟有不同形状的喙和不同长度的腿，但其中的相似性也实在显著，毫无疑问是来自同一套原型。
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图2—52 翻译过程中一个循环结束的样子。仔细看，这其实与图2—50一模一样，只是整个核糖体向右前进了一个密码子，肽链也增加了一个氨基酸。（作者绘）
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我们发现，遗传密码、信使RNA、核糖体RNA以及转运RNA，乃至整个中心法则，都必然源自末祖，也就很可能源自第一个细胞——这毫无疑问就是我们在回溯之路上的又一条具体线索，恐怕也是最醒目的线索。
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