據美國國家航空航天局（William Steigerwald）：美國國家航空航天局資助的一項發現加深了生命為什么使用具有特定方向的分子的謎團，即RNA——一種被認為在DNA出現之前可能攜帶生命指令的關鍵分子——可以有利于使蛋白質的構建塊處于左向或右向 。解開這個謎團可以為生命的起源提供線索 。這些發現發表在最近發表在《自然通訊》上的研究中 。
蛋白質是生命的主力分子，用于從頭發等結構到酶（加速或調節化學反應的催化劑）的所有領域 。正如字母表中的26個字母以無限的組合排列成單詞一樣，生命也使用20種不同的氨基酸構建塊以各種各樣的排列方式制造數百萬種不同的蛋白質 。一些氨基酸分子可以通過兩種方式構建 ， 因此存在鏡像版本，就像你的手一樣，生命使用這些氨基酸的左旋變體 。盡管基于右旋氨基酸的生命可能運作良好，但這兩種鏡像在生物學中很少混合，這是生命的一個特征，稱為同手性 。對于科學家來說，為什么生命選擇左撇子而不是右撇子是個謎 。

在默奇森隕石中發現的氨基酸異纈氨酸的左手和右手版本的圖表 。圖片：美國國家航空航天局
DNA（脫氧核糖核酸）是一種分子，它包含構建和運行生物體的指令 。然而，DNA是復雜和專門的；它將讀取指令的工作“分包”給RNA（核糖核酸）分子 ， 將構建蛋白質的工作“外包”給核糖體分子 。DNA的專業化和復雜性使科學家們認為，在數十億年前生命的早期進化過程中，應該有更簡單的東西出現 。一個主要的候選者是RNA，它既可以存儲遺傳信息，也可以構建蛋白質 。RNA可能先于DNA的假說被稱為“RNA世界”假說 。
如果RNA世界命題是正確的，那么也許RNA的某些特性使其更傾向于構建左旋蛋白質而不是右旋蛋白質 。然而，這項新工作并不支持這一觀點，加深了為什么生命與左旋蛋白質共存的謎團 。
該實驗測試了像酶一樣構建蛋白質的RNA分子，稱為核酶 。《自然通訊》論文的通訊作者、加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院的Irene Chen說：“實驗表明，核酶可以偏愛左旋或右旋氨基酸，這表明RNA世界一般不一定對我們現在在生物學中觀察到的氨基酸形式有強烈的偏見 。” 。
在實驗中，研究人員模擬了RNA世界的早期地球條件 。他們孵育了一種含有核酶和氨基酸前體的溶液，以觀察它有助于產生的右旋和左旋氨基酸苯丙氨酸的相對百分比 。他們測試了15種不同的核酶組合，發現核酶可以偏愛左旋或右旋氨基酸 。這表明RNA最初對一種形式的氨基酸沒有易感的化學偏見 。這種偏好的缺乏挑戰了早期生命傾向于選擇左手氨基酸的觀念 ， 左手氨基酸在現代蛋白質中占主導地位 。
“研究結果表明，生命最終的同手性可能不是化學決定論的結果，而是可能通過后來的進化壓力出現的，”合著者、加州大學洛杉磯分校博士后學者、陳研究小組成員Alberto Vázquez-Salazar說 。
地球的益生元歷史超出了化石記錄中最古老的部分 ， 這些部分已被板塊構造（地殼的緩慢攪動）抹去 。在此期間，這顆行星可能受到小行星的轟擊 ， 小行星可能提供了一些生命的構建塊，如氨基酸 。與化學實驗并行，其他生命起源研究人員一直在研究隕石和小行星的分子證據 。
“了解生命的化學性質有助于我們知道在整個太陽系尋找生命時要尋找什么，”合著者Jason Dworkin說，他是馬里蘭州格林貝爾特美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的天體生物學高級科學家，也是戈達德天體生物學分析實驗室的主任 。
Dworkin是美國國家航空航天局OSIRIS-REx任務的項目科學家，該任務從小行星Bennu中提取樣本，并于去年將其運送到地球進行進一步研究 。
Dworkin說：“我們正在分析OSIRIS-REx樣本中單個氨基酸的手性，未來，來自火星的樣本也將在實驗室中進行測試，以尋找包括核酶和蛋白質在內的生命證據 。” 。
這項研究得到了美國國家航空航天局、西蒙斯基金會生命起源合作組織和國家科學基金會的資助 。巴斯克斯-薩拉扎感謝美國國家航空航天局博士后項目的支持，該項目由橡樹嶺聯合大學根據與美國國家航空宇航局的合同管理 。

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