化學家首次實現RNA與氨基酸連接

　　據27日《自然》雜志報道，英國倫敦大學學院（UCL）化學家通過模擬早期地球的條件，首次實現了RNA與氨基酸的化學連接。這一難題自20世紀70年代以來一直困擾著科學家，如今，這一突破性成果為解答生命起源中“蛋白質如何合成”的關鍵問題提供了新思路。

　　大棱鏡彩泉，美國黃石國家公園最大的溫泉。圖片來源：弗蘭克·科瓦爾切克/美國科學促進會網站

　　氨基酸是蛋白質的構建單元，而蛋白質是生命的“主力軍”，幾乎參與所有生物過程。然而，蛋白質無法自我復制或合成，它們需要“說明書”，而這一說明書由RNA提供。RNA是DNA（脫氧核糖核酸）的近親，負責傳遞遺傳信息，控制蛋白質合成。

　　在現代生物體內，核糖體負責合成蛋白質。它讀取信使RNA（mRNA）上的遺傳密碼，將氨基酸依次拼接成蛋白質。核糖體就像一條流水線，逐個讀取RNA上的指令，并將氨基酸依次拼接，形成蛋白質。

　　此次，研究團隊完成了這一復雜過程的第一步。他們在中性水溶液環境下，通過化學反應將氨基酸與RNA連接。研究表明，該反應具有自發性和選擇性，并可能在40億年前的原始地球池塘或湖泊中發生。

　　過去，此類實驗往往依賴高反應性分子，但它們在水中不穩定，導致氨基酸彼此結合而非與RNA結合。現在，團隊借鑒生物學機制，引入了硫酯作為活化中間體。硫酯是一類高能化合物，在許多生物化學過程中發揮重要作用，也被認為在生命起源中扮演關鍵角色。

　　團隊還利用含硫化合物泛硫胺來生成硫酯。此前，他們已證明泛硫胺可在早期地球條件下合成，這進一步支持了其在生命起始階段的可能作用。

　　團隊成員表示，在當前的兩種生命起源理論中，“RNA世界”假說認為，自我復制的RNA是基礎；而“硫酯世界”假說則認為，硫酯是最早期生命的能量來源。新研究將這兩種假說結合起來，為理解生命起源提供了新的統一框架。

　　團隊認為，這項成果雖然僅在化學層面取得進展，但它揭示的反應路徑完全可能在早期地球上自然發生。下一步，他們將探索RNA如何與特定氨基酸優先結合，從而真正再現遺傳密碼的起源。