研究表明RNA分子的化学性质如何促进生命的起源

复杂的生命是如何在荒凉的早期地球上发展起来的？一开始一定有核糖核酸（RNA）携带第一个遗传信息。为了增加其序列的复杂性，这些生物分子需要释放水分。在早期的地球上，大部分被海水覆盖，这并不容易做到。

在《美国化学学会杂志》（JACS）上发表的一篇论文中，LMU教授Dieter Braun团队的研究人员表明，在RNA与周围水的斗争中，其自然循环能力和合适的环境条件可能是决定性的

“RNA的构建块在不断增长的RNA链中形成的每一个键都会释放一个水分子，”益生元环境中分子进化合作研究中心发言人兼ORIGINS卓越集群协调员Braun解释道

“相反，当水被添加到RNA分子中时，RNA构建块被反馈到益生元池中。”这种水的周转在低盐水和高pH水平的条件下尤其有效。Adriana Serrã说：“我们的实验表明，在早期地球火山岛上盛行的条件下，生命可以从一组非常小的分子中产生。”；o、 该研究的主要作者

在这些条件下，RNA具有在不添加水分子的情况下分裂的能力。RNA链的末端保持无水，可以自发地重新形成新的RNA键。Braun的实验室证明，在复制序列信息时，这种分裂的RNA的重新结合有效且具有显著的精度

只有当RNA构建块以双链构型与具有精确匹配碱基对的模板RNA分子结合时，才会发生这种过程。这在通过加水分解之前产生了现有RNA链的拷贝

以前人们认为，RNA只能通过“随机”构建长度约为200个核苷酸的序列来自我复制&mdash；所谓的核酶。然而，核酶只能在生理盐水中工作，从而在RNA敌对的环境中工作

由于这项新研究的结果，在RNA进化的早期阶段，这些复杂的核酶序列是不必要的。该研究的主要作者Sreekar Wunnava说：“这种精度与核酶复制RNA相当。”。“这意味着RNA世界可以在不需要长复杂序列的情况下出现。”

因此，早期生命由一个非常简单的代谢过程组成，通过用回收分子连续替换来复制RNA序列。要实现这一点，只需要一个碱性淡水环境，就像今天夏威夷群岛或冰岛等火山岛上仍然存在的那样

Braun解释道：“因此，生命可能是从一种简单、寒冷的益生元原始RNA构建块汤中产生的。”

尽管在这些条件下反应发生得非常缓慢，需要几天才能完成，但进化开始时并不缺乏时间，原始火山岛上寒冷的淡水避难所使RNA得以在原本不适宜居住的早期地球上生存