挑戰60年來主流假說，生命起源先有DNA還是先有RNA？

今天所有已知的有機體都使用同樣的遺傳分子來存儲信息，也就是核酸。核酸有兩種：DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。哪種遺傳信息載體開啟了地球上的生命，DNA還是RNA？科學家已為此爭論了很久。

一項最近發表在頂尖學術期刊《自然》上的研究首次通過實驗表明，在生命之初或許兩者都有，某些DNA和RNA的基本構件可以同時形成和共存於地球的「原始湯」中。

劍橋醫學研究委員會（MRC）分子生物學實驗室（LMB）的這項工作挑戰了關於生命起源的主流假說——「RNA世界」理論，該理論產生於20世紀60年代並被廣泛接受。

基因由DNA編寫「說明書」，DNA把信息轉錄為RNA，而RNA攜有制造蛋白質的說明。「RNA世界」理論認為，生命始於RNA分子：它既能儲存說明，也可以像個簡單機器一樣運作，這使其具有自我複制的潛力。該理論認為，經過演化，RNA世界的生命讓位於DNA和蛋白質的時代，因為DNA較RNA更為穩定持久。

圖片來源：123RF

在這項新研究中，研究者模擬了原始岩石地球上淺池的條件。他們將形成RNA的化學物質溶解於水中，隨後進行幹燥和加熱，再模擬早期太陽的輻射將其暴露於紫外線中。

在這場對早期地球化學的再現之中，合成兩種RNA基本組成部分的中間體同時也轉化為DNA的兩種基本組成部分。具體來說，核酸的四種基本構件，可以自相同條件及反應物中產生：胞苷（cytidine，C）和尿苷（uridine，U），是兩種RNA的組成部分；脫氧腺苷（deoxyadenosine，dA），是DNA的組成部分。脫氧腺苷部分轉化為脫氧肌苷（deoxyinosine，dI），是另一種DNA構件。

模擬早期地球化學的實驗產生了2種核糖核酸構件和2種脫氧核糖核酸構件

「至關重要的是，兩種DNA核苷可以與U和C形成堿基對。」《自然》刊發的評論指出，「因此，U、C、dA和dI構成了一個完整的遺傳字母表。」這也可能是原始地球上最初的遺傳字母表。

「RNA世界假說認為：生命始於RNA，後來發生了遺傳替代——包括原始生物合成機制和自然選擇——結果產生了DNA。」