摘要: 生命之初是先有蛋白還是先有RNA。佛羅里達州立大學醫學院的結構生物學家，為生命源于蛋白的理論提供了新證據，有助于人們進一步理解地球上的生命起源過程。人們普遍認為，在約四十億年前的地球上可能存在著10種氨基酸。現在佛羅里達州立大學醫學院的MichaelBlaber教授領導了一項研究指出，這些氨基酸可以在高鹽環境下形成......
生命之初是先有蛋白還是先有RNA？佛羅里達州立大學醫學院的結構生物學家，為生命源于蛋白的理論提供了新證據，有助于人們進一步理解地球上的生命起源過程。
人們普遍認為，在約四十億年前的地球上可能存在著10種氨基酸。現在佛羅里達州立大學醫學院的Michael Blaber教授領導了一項研究指出，這些氨基酸可以在高鹽環境下形成可折疊的蛋白。而這些可折疊的蛋白，將能為地球上出現的首個生命提供代謝活性。文章發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
生命起源是無生命分子形成生命系統的過程。地球上的第一個生命應該是微觀的，它必須能夠進行自我復制，還要能適應當時的環境條件。“目前關于生命起源的普遍觀點是，第一個生命源自高溫環境中的RNA，”Blaber說。“而我們的數據顯示，高鹽環境下的蛋白可能才是生命之源。”
目前科學家們普遍接受的理論是“RNA起源”假說，即RNA是第一個生命分子。但Blaber的研究顯示，簡單化學過程所產生的氨基酸，能夠形成復雜的可折疊蛋白，這為“蛋白起源”理論提供了支持。
此外，高溫環境被普遍認為是生命起源的溫床。“一般人們認為高鹽環境需要生物去適應，不是生命的起源地，”Blaber說。“不過我們的研究顯示，以蛋白為基礎的生命起源需要高鹽環境。”
蛋白要能夠執行功能支持生命，就必須折疊成為特定的結構。蛋白通過折疊形成球狀，由此與其他蛋白相互作用，執行特殊的化學反應。在此基礎上，生命才能夠適應和利用給定環境。Blaber指出，在生命起源之初，蛋白需要適應周圍的環境，也就是說它們必須能夠折疊。
現在，我們體內的蛋白由二十種通用氨基酸組成。其中十種氨基酸生成于生物合成途徑，而另外十種可以直接由化學反應合成。這些來自于化學反應的氨基酸，不依賴于生物合成途徑（或生命系統），因此也被稱為prebiotic氨基酸。在生物合成途徑出現之前，蛋白可以由這些prebiotic氨基酸組成。
研究人員使用特殊技術（top-down symmetric deconstruction），希望用十種prebiotic氨基酸組成特定的短肽，并通過短肽自發裝配成為可折疊的復雜蛋白結構。最后，他們成功用十二個氨基酸合成了可折疊的蛋白，這些蛋白呈酸性，且需要高鹽環境來進行折疊。
Blaber指出，在生命起源的過程中，高鹽環境和蛋白形成可能很重要，而這項研究使它們重新回到了相關領域的舞臺中心。
（生物通編輯：葉予）
