強證據：生命史前，DNA和RNA同時都有了

　　這項發表在Nature Chemistry雜志上的新研究表明，地球上第一批生物可能同時使用了RNA和DNA，就像現在所有的細胞生命形式一樣。而主流的科學觀點是——“RNA世界”假說——認為早期生命形式純粹基于RNA，后來才進化成制造和使用DNA。

　　“這些新發現表明，化學家在研究地球生命起源的過程中受到RNA世界假說的嚴重影響可能是不對的，”共同首席研究員，斯克里普斯研究所化學副教授Ramanarayanan Krishnamurthy博士說。

　　Krishnamurthy和他的實驗室與英國醫學研究理事會劍橋分子生物學John Sutherland博士的實驗室進行了這項研究，這是紐約西蒙斯基金會關于生命起源合作的一部分。

　　RNA（核糖核酸）和DNA（脫氧核糖核酸）在化學上非常相似，但化學家們一直未能證明一種物質是如何在地球早期轉化為另一種物質的，除非有早期有機體產生的酶幫助。在某種程度上，由于缺乏將RNA與DNA連接起來的已證實的生命前或生化前路徑，該領域的研究人員傾向于認為，更簡單、更通用的RNA是第一種生命形式的基礎，或者至少是在DNA出現之前的生命早期。RNA能夠像DNA那樣存儲遺傳信息，能夠像蛋白質酶那樣催化生化反應，有可能完成第一生命形式中必需的基本生物學任務。

　　盡管近幾十年來生命起源的研究人員基本上已經接受了RNA世界假說，但Sutherland、Krishnamurthy、哈佛大學的Jack Szostak和其他人已經積累了證據，證明RNA和DNA在第一生命形式中可能或多或少同時出現。

　　例如，在2017年發表的一項研究中，Krishnamurthy和斯克里普斯研究中心的同事們發現了一種化合物，這種化合物可能存在于生命前的地球上，并且可能完成了將合成RNA物質連接成更大的鏈狀RNA鏈的關鍵任務，也可能對合成DNA和蛋白質的物質有同樣作用。

　　在新研究中，科學家們將該項研究的觀點與Sutherland 及其實驗室對一種叫做硫尿核苷（thiouridine）的化合物的最新發現結合起來。硫尿核苷很可能在生命出現之前就存在于地球上，并且可能是早期RNA核苷的化學前體。

　　研究小組表明，在一些可能發生在生命前世界的化學反應步驟中，他們可以將合成RNA的核苷的前體轉化為合成DNA的物質——脫氧腺苷，形成脫氧腺嘌呤核苷即現代四字母DNA代碼中的字母“A”。或者，它們可以將硫尿核苷轉化為脫氧核糖，脫氧核糖與脫氧腺苷密切相關，也可能是早期合成DNA物質的前體。

　　這一發現應該使科學家更容易接受DNA和RNA一起出現并包含在第一生命形式中的可能性。包括Sutherland在內的一些研究人員認為，RNA和DNA甚至可能是混合在一起形成了第一個基因。目前還不知道這種有機體是否是自然發生的，但是斯克里普斯研究所的Peter Schultz博士和他的同事們最近發表的一篇論文描述了一種可以用RNA/DNA混合基因生存的工程細菌。

　　Krishnamurthy懷疑，無論生命是如何產生的，RNA和DNA都有各自的強項和缺點，它們很快就會把自己分類成今天所有細胞中都能看到的相當嚴格的分工：DNA用于基因信息的長期穩定存儲，而RNA則用于其自身的一系列特殊任務，包括基因信息的短期存儲和傳輸以及蛋白質的制備。

　　“在這一領域里，人們開始認識到，RNA和DNA最初可能是混合在一起的，但后來根據它們各自擅長的東西被分離出來。”Krishnamurthy說。