[生物通讯]美国化学家构建了可能是最简化的遗传语言。如同摩尔斯式电码和二进制码一样只由两个字母组成－－但这个遗传语言却能撰写出生命进化所需的一些基本分子反应。

    这种简化的遗传语言可能为揭示生命在早期地球的“化学汤”中是如何起源的提供线索，该语言的发明者、加州La JollaScripps研究院的John Reader 和 Gerald Joyce 认为。

    今天，生命的遗传处方－－DNA和RNA－－正常情况下是由4个字母组成的字母表谱写的，这4个字母分别为A(腺嘌呤)、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）以及DNA中的T（胸腺嘧啶）或RNA中的U（尿嘧啶）。DNA中的每个基因都是A、G、C、T组成的序列。

    但Reader和 Joyce声称，这些碱基不易由早期地球的化学成分合成。因此它们可能不能用来构建能够执行复制和催化等生命基本化学过程的分子。

    [AD340X300] 而更为简单的二碱基分子合成的机会可能更大，两人认为。他们制成了一个二碱基核酶，核酶是一种可以帮助其它分子与之结合的分子，这种连接是形成DNA和RNA的分子链所必需的。

    大多数生物催化剂，也就是酶，都是蛋白质。但核酶则是一种RNA。由于它们既能催化反应，又能携带并传递遗传信息，因而在蛋白质和DNA进化出来之前，RNA很有可能就是生命的基本分子成分。

    只用两个碱基，Reader 与 Joyce模拟了核酶－－R3连接酶，这是一段可以附着到其它RNA分子上的RNA。

    R3核酶的一部分碱基序列与其结合的靶RNA分子上的序列匹配。研究人员只用A和U构建了这个结合序列和靶序列

    然后，由于技术上的原因，研究人员用一个叫做二氨基嘌呤（diaminopurine，D）的非天然碱基替换了A。由此产生的核酶无需G和C就能复制。复制是寻找两碱基遗传分子过程的必要组成步骤。

    接下来，研究人员尽可能多地从R3分子中除去G，但同时仍要保留其一些催化行为（R3在没有C的情况下也能执行催化作用）。除3个之外的所有G都可以丢弃，如果研究人员除去这3个之中的任何一个，R3分子就不再具有催化能力了。

    为更近一步，研究人员完全放弃了合理的设计，转向体外进化的研究。他们用U或D随机替换剩下的G，同时对分子中的其它一些U和D也做了重新部署。

    这种方法合成的产物都没有一个是极佳的催化剂，但它们也能起到一定的催化作用。最好的一个连接RNA分子的速度比没有任何催化剂的情况下快36,000倍。

    早期地球中的化学成分合成D并不困难，Reader 和 Joyce说。他们还指出了不含C的RNA类分子的优势：如果温度变暖，胞嘧啶很容易分解。

参考文献：