Science新闻：生命是这样出现的？

生命的起源问题总是绕不过“先有鸡还是先有蛋”的悖论。生命之初必须要有类似DNA或RNA的遗传分子，将蛋白质合成指令传递下去。但在现代细胞中，DNA和RNA的复制离不开蛋白质的帮助。剑桥大学的研究团队日前发表的一项研究，解决了这些令人头疼的悖论。

　　

生物通报道：生命的起源问题总是绕不过“先有鸡还是先有蛋”的悖论。生命之初必须要有类似DNA或RNA的遗传分子，将蛋白质合成指令传递下去。但在现代细胞中，DNA和RNA的复制离不开蛋白质的帮助。令事情更加复杂的是，如果没有脂质细胞膜这些分子就不能发挥功能，而脂质的合成也需要基于蛋白质的酶。

剑桥大学的研究团队日前发表的一项研究，解决了这些令人头疼的悖论。研究显示，早期地球富含的一对简单化合物，可以生成生命所需的三种重要分子：核酸、氨基酸和脂质。这一发现，将帮助人们解开现代生物学中最大的谜团。

“这是一篇非常重要的文章，”麻省总医院的分子生物学家Jack Szostak评论道。“这是首次提出，生命必须的所有基础原料能够在同样的地质条件下生成。”

长期以来，科学家们一直在争论哪种生物分子最先形成。举例来说，“RNA世界”理论认为RNA最先出现，因为RNA不仅能够携带遗传信息，还能像蛋白那样作为化学催化剂。而“代谢起源”理论认为，简单的金属催化剂（而不是基于蛋白的酶）生成了一系列有机原料，进而形成其他生物分子。（延伸阅读：Cell：生命之初就是如此简单）

“RNA世界”理论在2009年取得了很大的进展。剑桥大学的John Sutherland团队发现，乙炔和甲醛经过一系列反应可以生成RNA的两种核苷酸，展示了RNA在“原始汤”中形成的可能路径。不过，批评者认为乙炔和甲醛本身就是比较复杂的分子，研究没有搞清楚它们的来源。

Sutherland等人为此进行了新的研究，希望从更简单的材料生成RNA。日前，他们成功从氰化氢HCN、硫化氢H2S和紫外线生成了核酸前体，而且这样的条件也能生成氨基酸和脂质的前体。这项发表在Nature Chemistry杂志上的研究指出，生命起源所需的绝大多数原料可以同时生成，富含HCN、H2S和紫外线的早期地球为这些反应提供了有利的环境。

研究人员指出，生成三种生物分子的反应并不相同（比如说需要不同的金属催化剂），可能不会出现在同一个地点。很可能是不同地点倾向于生成某一类物质，然后雨水将这些物质冲刷到一起。

 

生物通编辑：叶予

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