最近,在梅泽尔斯和韦纳(Maizels and Weiner)与本纳和埃斯顿(Benner and Ellington)之间,围绕原始“核糖有机体”的性质所展开的争论,使分子生物学家们所推测的无蛋白质“RNA世界”的模糊图型开始变得清晰起来。一年前,这还是谨慎的最新颖的假设,但现在已获到了许多证据,在很大程度上不再有疑问了。甚至对于一些研究人员来讲,几乎是确定无疑了。有必要对一些问题进行回顾,这对于那些本领域专家以外的人来讲,起码是不无益处的。

如果RNA先产生的话,那么它究竟是怎样出现的呢?对这一关键问题,很少提及。如果是如此的话,就会令人震惊地承认:不存有似乎合理的答案甚至提出支持“RNA最早”的概念。承认关于“相对纯的单核苷酸在原始地球上的大量积累是极难置信的”这种观点。作为一种解决问题的办法,作者假定,是首先合成极少一点的寡核苷酸类似物;但仍存在着一个难以解决的生物前的合成问题;在RNA世界具有坚实基础之前,它的存在一般很难见到证据。起码,适当考虑已出现的几种不同理论是完全必要的。我归纳了最近的一些理论。

我的主要论点是,如果没有催化剂的广泛集结,是不会有后来的事。类似的是,催化剂是以现在酶的原始形式存在。这样便能够解释如核苷酸这类复合物的生物前的合成问题,在这一前体之下,我的模式就需要作底物的起始物质了,这些物质是简单氨基酸和在无生命模拟实验中容易得到或发现在陨石中的其他小的有机分子。更高级化学物质的发展,全部都要由催化剂来完成。这便导致了不断发展着的最初代谢途径网络的出现,可视为与现在的代谢机制并无多大差别。这样,该模式就不同于其他的多数模式。它对间接生命化学物质的要求的量最少。

我认为催化剂是该模式的主要支柱。大量聚集的由活性分子随机装配的寡核苷酸和另外多体物质中的极小部分,能选择性地出现,主要在于基质的稳定性。从统计学的观点看,我视它们为最初的原酶,假定为现在酶的前体。它们很可能就是现在由外显子所编码的“小蛋白质”的祖先。我推测它们的装配,是始于硫酸键。有充分证据说明,开始它是以极小,但极有意义的形式出自热而富含硫的酸性培养基内。许多作者确认这类培养基就是生命的摇篮。这种硫酯键,可能是在原始的吸能的代谢过程中,被作为燃料消耗掉。

关于“硫酯世界可能先于RNA世界”的观点,是和生物化学的有关知识相一致的,也和许多生物化学家们的观点相吻合。硫酯键的确是处于生命的中心地位、它是在关键基质水平上焦磷酸化过程中的焦磷酸键的前体,也是自然出现的所有酯键的基础,如大量的碳 ~ 碳键组成的柠檬酸、脂肪酸、卟啉、萜和类固醇等。特别应该指出的是,在大量的细菌产物内,硫酯键也是肽键的前体,这些产物碰巧是由D以及L - α - 氨基酸组成。正如我的模式所预计的多体那样,有时它也是其他物质的前体,这些物质是异质组成。归纳起来,硫酯键是诞生于热而酸性亚硫酸水中,能集结生物前的催化和能量来源,使长的复杂的代谢链能够延伸,最后导致了被称为RNA世界的某些事物的出现。

[Nature Vol. 336,1988年11月17号]