目前發現的最簡單的生命體
最簡生命體是病毒。
目前發現的最簡單的生命體1
就結構、組成成分來説,最簡生命體是病毒。病毒只包含蛋白質外殼和遺傳物質。朊病毒甚至只有蛋白質。但是它們是否屬於生命體至今存在爭議。此外較為簡單的生命體是原核生物,大多數原核生物只有細胞壁、細胞膜、細胞質基質、核糖體、DNA幾樣東西,其中,L型細菌和支原體連細胞壁都沒有。
美國基因組先驅克里格·文特爾博士領導的團隊成功地設計出了一種合成細胞Syn3.0,它只包含473個基因,比任何其他已知的細菌都要少,也是地球上最基本的生命形式。
DNA示意圖
該團隊合成的這種最簡單的生命形式為絲狀支原體,團隊發現絲狀支原體的901個基因中有哪些是必不可少的,然後將他們剔除,最終得到了473個複製和生長所必需的基因。
然後按照這個基因序列,在實驗室中被重新合成出來,轉入宿主細胞殼後,產生了一種強健的新的細胞,該細胞經實驗室培養可迅速繁殖,可以生長和自我複製,實現每三小時翻一番的生長速率。
這是生命科學領域的重大突破,人類有望在此項科研成果的基礎上“定製”可以吸收大氣中二氧化碳的微生物,“定製”生產清潔生物燃料的`微生物,以及還可以“定製”可用作疫苗的微生物。
目前發現的最簡單的生命體2
地球上最初的生命體是由什麼構成的?
對於生命的起源,我曾仰望星空去探索也深入海底去尋找,生命如此神奇它從何而來?
當回到生命組成的最開始,生物(涉及有機體生命)和化學(生命不必須的分子)的邊界消失了。從死亡到出生的發展是連續的。這有點像彩色光譜,你可以指出一個地方定義它們是藍。也可以指定一個地方是綠,但是有一些點它們是“藍綠”,你不能明確做出一個選擇給他們貼上綠或者藍的標籤。
科學家定義生命的時候也是相同的道理。然而,並沒有完美的定義,在這個領域做研究的科學家採取了一個操作定義:生命就是自我再生和進化,需要注意的是,進化是一個種羣水平的概念。單個的個體它自己不能進化,除非它自己能繁殖出一個新的種羣。這個概念有明顯的漏洞,例如騾子或者超過生育年齡的人都不能再生育。但這個操作定義在大多數情況下是沒問題的。
在我的個人觀念中理解的生命常常是書面定義。即認為正在感染細胞的病毒是活的,融化在太陽內核中的人體則不是;一個正在感染大片網絡的電腦病毒是活的,印刷着相同密碼的紙張則不是。
在有機物,水溶性物,地球上的生命等詞語中我們有兩個途徑去解答“最初的生命是由什麼組成的”這個問題。一種是觀察現代最原始的生態系統。另一種是假設地球上最初的生命是什麼樣子。總之,沒有一個準確的回覆,都需要注意事項。
對於第一種瞭解途徑,給出定義,病毒被認為是生命最初的形式。然而他們在環境中存活是以另一種生態系統的形式(一個獨立的細胞)。病毒甚至可以依附其他的病毒而生存。但這是一個可以理解的爭議,因為最原始生命的形式依靠另一個生態系統去存活。但是請注意,對於一個獨立的.人我們可以採用相似的説法(沒有另一個人的幫助我們無法再繁殖)。
另一個可能的答案是最近宣佈的人造細胞,在營養豐富環境中有生育能力,它擁有迄今為止最小的一套自我再生基因組。是否應該稱這種超級基因生物為原始生物,這取決於讀者的口味。
對於第二種瞭解途徑,是通過有用的信息去尋找、研究生命的起源。最常見的生命起源理論表明,在益生元化學的某個階段,出現了複製酶。
一個複製酶是一個分子能複製它本身和其它相似的複製酶。有大量的'正當理由表明,我們現代生活的RNA分子是最合適的化學物質去扮演地球早期複製酶的角色。RNA是一個聚合體,它與DNA十分相似,能儲存基因信息,而且能摺疊成一個酶結構,幫助催化化學反應。
即使發現催化劑RNA擁有令人讚歎的能力,我們仍然有一段很長的距離去尋找一個擁有出色自我複製能力的複製酶。你瞧,這像是一個悖論:為了產生一個高效的複製酶你需要一個複雜的分子,為了複製一個複雜分子你需要一個高效複製酶。
顯而易見覆制其他的,簡單的分子比自我複製更容易。但是帶來一個新的難題:寄生物,它們可以被複制,但是從不能複製回你。一旦它們出現在有複製基因的羣體當中,它們很快吃掉複製基因所使用的資源,最終導致每個基因的死亡。
如何才能在存在極生物的環境中保持複製基因呢?答案是複製酶可以合作完成。如果複製酶通過膜(可能由液體組成)的幫助黏到一起形成組羣,然後它們比快速混合的寄生物生活的更好。
成羣的分子在膜內生長沒有寄生蟲最終導致繁殖它們自己或者相互繁殖,最終膜裂開。現在我們有兩組,膜內都存在成羣的分子(大多數人認為基於RNA),如果他們中的每個新原細胞能獨立完成一個循環像上面描述的,然後我們看着一個細胞羣它們都還活着。
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