美国宇航局资助的一项发现加深了为什么生命使用具有特定方向的分子的谜团。RNA——一种被认为在DNA出现之前潜在地掌握着生命指令的关键分子——可以倾向于以左手或右手方向制造蛋白质的构建块。解开这个谜团可以为生命的起源提供线索。这些发现发表在最近出版的自然通讯．

　　蛋白质是生命的主力分子，从头发到酶（加速或调节化学反应的催化剂），蛋白质被用于一切事物中。就像字母表中的26个字母以无限的组合方式排列构成单词一样，生命使用20种不同的氨基酸构建模块，以各种各样的排列方式组成数百万种不同的蛋白质。一些氨基酸分子可以以两种方式构建，因此存在镜像版本，就像你的手一样，生命使用这些氨基酸的左旋变体。虽然以右手性氨基酸为基础的生命可能运转良好，但这两种镜像在生物学上很少混合，这是生命的一种特征，称为同手性。为什么生命选择了左撇子而不是右撇子，这对科学家来说是个谜。

　　DNA（脱氧核糖核酸）是一种分子，它掌握着构建和运行生物体的指令。然而，DNA是复杂和专门化的；它将读取指令的工作“分包”给RNA（核糖核酸）分子，并将构建蛋白质的工作“分包”给核糖体分子。DNA的专业化和复杂性使科学家们认为，在数十亿年前生命进化的早期，应该有更简单的东西先于它出现。RNA是主要的候选物，它既能储存遗传信息，又能构建蛋白质。RNA可能先于DNA的假说被称为“RNA世界”假说。

　　如果RNA世界的命题是正确的，那么也许RNA的某些特性导致它更倾向于构建左旋蛋白而不是右旋蛋白。然而，这项新研究并不支持这一观点，这加深了生命为何与左撇子蛋白质共存的谜团。

　　该实验测试了RNA分子，这些分子像酶一样构建蛋白质，称为核酶。加州大学洛杉矶分校（UCLA） Samueli工程学院的Irene Chen是《自然通讯》论文的通讯作者，她说：“实验表明，核酶可以倾向于左旋或右旋氨基酸，这表明RNA世界通常不会对我们现在在生物学中观察到的氨基酸形式有强烈的偏好。”

　　在实验中，研究人员模拟了早期地球上RNA世界的情况。他们培养了一种含有核酶和氨基酸前体的溶液，以观察它有助于产生的左手和右手氨基酸苯丙氨酸的相对百分比。他们测试了15种不同的核酶组合，发现核酶既有利于左旋氨基酸，也有利于右旋氨基酸。这表明，RNA最初并没有对一种形式的氨基酸有预先的化学偏见。这种偏好的缺乏挑战了早期生命倾向于选择在现代蛋白质中占主导地位的左旋氨基酸的观念。

　　“这些发现表明，生命最终的同手性可能不是化学决定论的结果，而可能是在后来的进化压力下出现的，”加州大学洛杉矶分校博士后学者、陈的研究小组成员Alberto Vázquez-Salazar说。

　　地球的生命起源前的历史超越了化石记录中最古老的部分，这些化石记录已经被板块构造（地壳的缓慢搅动）所抹去。在那段时间里，这颗行星很可能受到小行星的撞击，小行星可能带来了一些生命的基石，比如氨基酸。在化学实验的同时，其他生命起源的研究人员一直在寻找陨石和小行星的分子证据。

　　“了解生命的化学性质有助于我们知道在整个太阳系寻找生命时要寻找什么，”合著者杰森·德沃金说，他是马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学高级科学家，也是戈达德天体生物学分析实验室的主任。

　　德沃金是美国宇航局OSIRIS-REx任务的项目科学家，该任务从小行星Bennu上提取样本，并于去年将其送回地球进行进一步研究。

　　德沃金说：“我们正在分析OSIRIS-REx样本中单个氨基酸的手性（手性），未来，来自火星的样本也将在实验室中进行测试，以寻找包括核酶和蛋白质在内的生命证据。”