标准氨基酸组的进化年龄分组及其理化特性关联性研究

来自俄罗斯的研究人员通过对比含异亮氨酸(Ile)和精氨酸(Arg)的早期氨基酸列表，运用AAindex数据库、点二列相关系数(rpb )和2B-PLS多变量分析方法，揭示了电荷捐赠能力(CHAM830108指数)是区分早期(非捐赠体)与晚期氨基酸的关键特征，证实了异亮氨酸在进化序列中的合理性，并验证了半胱氨酸等6种氨基酸在HOMO-LUMO能隙缩减阶段的独立演化地位。该研究为生命起源的化学演化机制提供了新证据。

　　

关于标准编码氨基酸按进化年龄分组的研究揭示了有趣发现。当前公认的蛋白质氨基酸集合是在进化过程中逐步形成的，其中丙氨酸(Ala)、天冬氨酸(Asp)等10种氨基酸被多数学者认定为具有地外起源特征的早期成员，但关于异亮氨酸(Ile)和精氨酸(Arg)的归属存在争议。

研究人员采用生物信息学手段，通过AAindex数据库的553个理化指标，运用点二列相关分析(r_pb
)和t检验，结合Bonferroni校正与Benjamini-Hochberg法解决多重比较问题。引人注目的是，2B-PLS双变量分析显示电荷捐赠指数CHAM830108与含Ile列表的相关系数达1.0，显著高于Arg列表的0.8——这暗示早期氨基酸缺乏电荷捐赠能力，可能反映其形成于生命出现前的化学环境。

研究还确认了半胱氨酸(Cys)、组氨酸(His)等6种氨基酸因HOMO-LUMO能隙特征而自成演化第三阶段。更有趣的是，在2B-PLS平面上，密码子第二位含腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)或胞嘧啶(C)的氨基酸呈现聚集分布，而含鸟嘌呤(G)的氨基酸则表现出最大离散度，这为遗传密码的进化路径提供了新的物化证据。