遺伝的ポリマー RNAとDNAは、すべての生物学的システムにおける情報蓄積の中心であり、そのように生命の起源に関するほとんどの仮説の中核を形成しています。 これらの理論の中で最も顕著なのは”RNA world”仮説であり、RNAはかつて生命が出現する前に地球上の生化学反応の中心的な情報担体であり、触媒であった1。 しかし、過去数年間の研究（参照参照。 例えば、図2に示すように、最初の遺伝的システムは、RNAとDNAヌクレオチドの両方を含む核酸分子に基づいていた可能性があり、その後、今日のRNAとDNAに徐々に自己分離されていた可能性があることが示唆されている。 自然の中で書く、Xu et al。3混合RNA–DNAの世界のための魅力的な実験的なサポートを提供しています。

原始地球化学プロセスは、核酸のビルディングブロックの形成につながっていると考えられている—ヌクレオチドとヌクレオシド（リン酸基を欠 適切な条件下では、これらのビルディングブロックは重合し、得られた鎖は最終的に現代のタンパク質酵素の助けを借りずに複製された。Xuらと同じ研究グループの労働者。

Xuらと同じ研究グループの労働者。

これまでに紫外線によって促進される反応のネットワーク4を同定しており、RNAに見られる標準的なヌクレオシドのうち、ウリジン(U)とシチジン(C)の合成をもたらした。 1). これらの反応は、シアン化水素（HCN）とその誘導体から始まり、初期の地球上で容易に利用可能であったと考えられる単純な分子。 この反応ネットワークのさらなる研究と開発は、タンパク質と脂質の前駆体がヌクレオシド5と同時に発生し、それによって細胞を作るために必要な分子の三つの主要なタイプを提供することができるという興味深い可能性を提起した。 しかし、同じHCNベースの化学を使用して他の二つの標準RNAヌクレオシド（アデノシンとグアノシン、プリンとして知られている）の形成のための相補的なルー

本研究では、Xu et al. これまでに確立された反応ネットワーク4でUとCを合成する中間体として生成された化合物を再訪し、ピリミジン-ヌクレオシド合成の重要な中間体であるリボアミノオキサゾリン(RAO;Fig. デオキシアデノシン（dA）とデオキシイノシン（dI、現代のDNAに見られる標準的なヌクレオシドの一つではありません）に変換することができます。 重要なことに、これらのDNAヌクレオシドはUおよびCと塩基対を形成することができる。 したがって、U、C、dA、dIの四つのヌクレオシドは、プレバイオティクスRNA—DNAの世界で核酸の遺伝情報をコードしている可能性のある完全な”アルファベット”を構成している。重要なことに、dAおよびdIの合成は、UおよびCの合成と並行して起こり、遺伝系の構築に適した収率および比で4つの生成物の混合物を生成する。

二つの合成経路のこの相互の互換性は、プレバイオティクス系としての反応ネットワークの妥当性を高める—二つの合成が互換性がなかった場合、地質学的シナリオは、化学が起こることを可能にするために異なるプールに分離され、ハイブリッドRNA–DNA分子の形成を可能にする方法を説明するために工夫する必要がある。 特に、特定の反応条件下では、UおよびCは、dAおよびdIの直接前駆体として作用するチオアンヒドロプリン化合物の存在下でのみ生存することがで多くの有機分子は、互いに鏡像である鏡像異性体として知られている左利きおよび右利きのバージョンとして製造することができる。

しかし、現代のヌクレオチドとそれらのビルディングブロックはすべて同じエナンチオマーの形を取る。 生命起源の研究における主な困難の一つは、利き手がなく、プレバイオティックな地球上に形成された可能性のある単純な前駆体分子から単一のエナンチオマーがどのように生成されたかを説明することである。 Xuたちのプリン合成は、現代生物学で観察されるヌクレオシドの鏡像異性体および他の異性体に対して非常に選択的であるため、この点で魅力的で

ピリミジンとプリンヌクレオシドとヌクレオチド6,7の組み合わせたプレバイオティクス合成のための代替ルートが報告されている。 これらの経路は、化学的および鏡像異性的に純粋な糖を出発物質として使用する必要があり、これは、それらの出発物質を提供するために他の、しばしば未知のプレバイオティック過程が必要であったという問題を提起する8。 対照的に、Ｘ Ｕらによって報告された鏡像選択性は、Ｘ ｕらによって報告された鏡像選択性である。 これは、出発材料がほぼラセミ9である（すなわち、出発材料はほぼ等しいエナンチオマーの混合物からなる）反応から単一のエナンチオマーとして結晶化

ヌクレオシド合成はまた、ヌクレオシドの塩基が間違った向きで糖に結合している生成物につながる可能性があります。

ヌクレオシドの塩基が間違った向きで糖に結合している。 Xuと共同研究者の合成経路では、紫外線による化学的還元が起こり、これらの不要な副生成物が著しく選択的に破壊され、最終的にはプリンの生物学的に関連する異性体のみが生成される。 初期の地球がUVによって高度に照射されたことを考えると、この反応の顕著な選択性は、潜在的な核酸異性体の総プールが今日の自然界で観察されている異性体のサブセットに還元される可能性のあるメカニズムを示唆している。

Xuたちの研究は、従来の”純粋な”RNA世界仮説からやや離れた初期の分子進化のビジョンを支持しており、おそらく混合された複雑な化学環境からの生命の起源へのよりもっともらしいルートを提供している。 “化学化石”の欠如、および初期の地球上で発生した正確な条件と化学の不確実性を考えると、実際にどの化学経路が起こったかを言うことは不可能で 代わりに、提案されたシステムが、化学だけでなく、反応ネットワークの全体的な複雑さや他のプロセスとの互換性など、生物学的な地球上で現実的に起

現在の研究では、著者らは、四つのヌクレオシドが実際に初期の地球上で発生したと合理的に予想できるプロセス（加水分解、乾燥、紫外線照射など）を通 しかし、すべてのプレバイオティクス合成に関しては、生命の構成要素を大量に生成するために必要な多くの特定の化学変換をサポートしていた可能性のある実際の微小環境を想像するのは難しいままです。それにもかかわらず、Xuらの研究は、完全な遺伝的アルファベットがどのように生じたかを印象的に示しています。

それにもかかわらず、Xuらの研究は、 生命がRNAのみから、または核酸のより複雑な混合物から発達したと考えるかどうかにかかわらず、相互に互換性のあるプレバイオティック化学経路を見つ