[生物通讯]根据5月28日期《BMC进化生物学》上的一篇新研究， 生命的早期进化依赖于DNA吸收紫外线的能力。

这项研究填补了我们对于生命起源的了解的一大空白：单一分子是如何连接到一起产生能够自我复制的RNA长链分子－－DNA前体的。Armen Mulkidjanian 和其在德国Osnabrück大学和美国国家卫生院的同事们在文中说写道：“这个发现为研究最早期的进化提供了新线索。”

早期的地球没有臭氧层包围，紫外线辐射强度是现在地球的100倍，是一个非常严酷的环境，对于易被紫外线照射降解的长链分子而言尤其如此。关于生命如何进化产生的现有理论大都认为最初的生命形式需要躲避紫外线辐射。但Mulkidjanian和他的同事则证明，早期地球的高紫外线辐射正是RNA幸存所必需的。

研究人员用计算机建模技术评估了在高强度和低强度紫外线辐射条件下，RNA由其磷酸盐和含氮碱基形成的能力。他们发现，含氮碱基吸收和疏散紫外线辐射的能力能够保护原始RNA的主干免遭破坏。在高强度紫外线下，RNA分子比其它大分子和连接组成RNA的小分子更稳定。这赋予了RNA分子选择优势，因此通过这个自然选择的刺激过程，RNA在地球上的含量也增加了。而且，从紫外线吸收的能量还驱动了RNA链的延长。

“这个机制将早期地球上的高紫外线强度从生命起源的障碍转化为一种选择因素，这个选择因素实际上驱动生命进化产生的整个过程。”作者在文章中写道。

“所有主要碱基都有这种非常有效的紫外线处理机制，这不太可能是一种偶然现象。我们可以假定这些碱基是被选择在参与维持和转化遗传信息之前执行紫外线防护功能的。这原始世界里，含氮碱基只是作为保护元件执行功能的。因此这些元件是可替代和可变的。而这是这种可变性为未来基因组的多样性开辟了道路。”

保护RNA免受紫外线损伤的4个碱基中有3个与组成DNA遗传密码的碱基相同，DNA吸收紫外线的能力现在也是导致多种皮肤癌的原因。当DNA碱基吸收紫外线时，它们的结构常常遭破坏，但DNA的骨架仍然完好无损。如果这种损伤发生在一个基因内，就会导致基因变异，可能引起癌症。（生物通编译）

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Survival of the fittest before the beginning of life. Selection of the first oligonucleotide-like polymers by UV light Armen Y. Mulkidjanian, Dmitry A. Cherepanov, Michael Y. Galperin BMC Evolutionary Biology