[科普中国]-不同核苷酸早期形成机制相同

英国伦敦大学学院科学家带领的国际团队在近日出版的《自然·通讯》杂志发表论文称，他们首次证明，构成RNA（核糖核酸）的嘌呤类核苷酸和嘧啶类核苷酸能利用早期原始材料合成的化学机制相同，且这两种类型的碱基形成于同一种前体分子，新研究使人类距揭示地球生命起源之谜更近了一步。

核苷酸是构成DNA（脱氧核糖核酸）和RNA等所有生命物质的重要结构，认识核苷酸早期形成机制是破译生命起源中长期悬而未决密码的重大挑战。核苷酸分子主要由磷酸、核糖和碱基构成，RNA的碱基主要有A和G两种嘌呤及C和U两种嘧啶。之前的研究认为，嘌呤类核苷酸和嘧啶类核苷酸只能在两种完全不同的条件下分别合成，但合成RNA同时需要嘌呤和嘧啶两种核苷酸，这使科学家们50多年都没能合成出生命之初的RNA。

在新研究中，伦敦大学学院化学家马修·波纳和美国哈佛大学、麻省总医院的同行们合作首次证明，嘌呤和嘧啶能在同一个糖类支架上依次相连形成核苷酸分子。他们发现，构成嘌呤核苷酸的8-氧-腺嘌呤和8-氧-鸟嘌呤，能在与嘧啶核苷酸完全相同的化学条件下形成，且同一种化学前体分子能同时生成嘌呤类和嘧啶类两类核苷酸。

研究人员表示，他们发现的化学机制表明，嘌呤和嘧啶这两类分子，在形成生物重要组分——核酸的过程中，遵循同样的立体化学原理。这意味着，8-氧-嘌呤核苷酸可能还在形成嘧啶核酸过程中起重要作用。

嘌呤和嘧啶核苷酸通过特殊化学作用相互结合，从分子水平复制和传递生物信息，从而在生物遗传、复制和进化中意义重大。因此，科学家们认为，理解核苷酸的起源是理解生命起源的关键。波纳团队接下来会进一步研究8-氧-嘌呤传递信息的背后机制，从而让生命最初的化学反应机制更清晰可见。