从一定意义上说，我们所熟悉的世界只是“镜子的一面”，而这面“镜子”就是生物分子的手型。

  图1：自然T7聚合酶及其镜像的结构示意图。

  手性分子简单来说就是其构型与相应镜像无法重叠的分子，就像左右手互为不能重合的实物和镜像。手性现象普遍存在，构成生物DNA、RNA和蛋白质的生物分子都是“手性的”。这些生物分子都有两种可能的镜像形状，但就目前的研究发现而言，生命只选择其中一种。

  近期，西湖大学朱听教授团队在《science》上发表的一项新研究在探索生命“镜子的另一面”领域取得了新的重要进展。

  核糖体是合成蛋白的关键，而为了构建镜像生物体系，需要制备“镜像核糖体”。对于蛋白质分子尺度而言，核糖体是一个分子量巨大的庞然大物：由3个大的RNA片段构成，其中包括约2900个核苷酸构建模块和54个蛋白质。朱听教授认为，“最具挑战性的部分是制造长核糖体RNA”。化学合成核苷酸片段长度的极限约为70个核苷酸，若需要更长片段则要在合成后再进行“缝合”。在最新的研究中，朱听教授则利用镜像T7 RNA聚合酶来完成远超化学合成极限的镜像长链RNA的合成。

  这项研究的结果让我们得以瞥见镜像生物世界的一角：镜像T7聚合酶合成的镜像RNA比正常RNA稳定的多，这是由于环境中丰富的RNA酶对镜像RNA几乎无影响;同时镜像酶制造的RNA传感器可以稳定存在并用于检测。此外，此前的研究已经证明了DNA或RNA适配体的镜像版本可以有效避免降解和免疫系统干扰从而作为有效的候选药物。

  目前朱听教授的团队已经完成了三个大RNA片段的合成，这一部分约占核糖体总质量的三分之二。剩下的是54种核糖体蛋白和几种与核糖体协同工作的蛋白。这些小的蛋白质更易合成，但完成的零件是否可以顺利组装并正常工作则是另一个挑战。相关研究如果全部完成则意味着镜像核糖体可以生产全新的蛋白质。这些蛋白质可以作为新的药物和诊断工具，并且不容易在体内分解。这也为一个更宏大的目标奠定了基础：创造镜像生命!

  参考来源：

  1. https://www.science.org/content/article/mirror-image-protein-factories-one-day-make-durable-drugs-body-cant-break

  2. Xu Y, Zhu T F. Mirror-image T7 transcription of chirally inverted ribosomal and functional RNAs[J]. Science, 2022, 378(6618): 405-412.