早期生命可能起源于RNA和DNA构建块的混合物，同时发展出两种核酸，而不是从RNA进化出DNA。
根据RNA世界假说，早期生命使用RNA来携带遗传信息并执行生化催化反应。随着时间的推移，DNA从RNA发展而来，成为遗传信息的载体，蛋白质则作为生化催化剂出现。
随着RNA让位于DNA，一些人认为核苷酸构建块的混合是不可避免的。当这些核苷酸连接形成链时，纯RNA和DNA双链的热力学和动力学稳定性将驱动这些核酸在原始细胞中积累，而含有RNA链和DNA链的热稳定性较低的复合物则会分解。
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斯克里普斯研究所的Ramanarayanan Krishnamurthy及其同事想知道，每条链都包含RNA和DNA核苷酸的双链是否足够稳定，可以作为RNA向DNA过渡过程中的可能的中间体。研究人员购买了商业合成的RNA和DNA序列，长度为6到16个碱基。在一些序列中，他们系统地将含有碱基腺嘌呤或鸟嘌呤的嘌呤RNA核苷酸转化为相应的DNA嘌呤。在另一些序列中，他们将含有胞嘧啶或尿嘧啶碱基的嘧啶RNA核苷酸转化为含有胞嘧啶或胸腺嘧啶碱基的嘧啶DNA核苷酸。结果是产生了几个核酸双链系列，从全部是RNA核苷酸到完全没有RNA核苷酸不等。
为了测试这些序列的热稳定性，研究人员加热每个双链以分离链。然后，他们测量了随着链熔化而增加的紫外线吸收。随着温度升高，吸收增加得越快，链分离得越快，表明双链越不稳定。许多含有RNA和DNA核苷酸的混合双链在纯RNA或纯DNA双链之前熔化了多达20度，表明它们的热稳定性明显低于纯双链。
Krishnamurthy说，他们惊讶地发现这种不稳定性趋势适用于各种序列。在没有办法阻止这些混合序列形成，或者没有原始催化剂来克服其不稳定的情况下，研究人员认为，获得纯RNA和纯DNA双链的最有效途径是从两种核苷酸的混合物开始，而不是从纯RNA池中发展出核苷酸混合物。
美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的David Deamer说：“这篇论文提出了重要的结果，将影响我们对RNA和DNA如何在原始生命中相互作用的看法。”然而，根据条件的不同，RNA和DNA在承受诸如脱嘌呤，脱氨和水解等化学变化方面具有非常不同的能力。他还补充说，在考虑如何将这两种核酸纳入最早的生命形式时，还应考虑它们的化学稳定性。
美国应用分子进化基金会的Steven Benner说，原始世界在化学上不够复杂，无法区分RNA和DNA构建块的假设挑战了RNA世界能力的一些证据。诸如辅酶A之类的现代酶活性增强的小分子具有RNA核苷酸尾。这表明，这些RNA辅因子可能是一个能够从两种核苷酸池中组装纯RNA和纯DNA的RNA世界的一部分，他说。
本文经《化学世界》许可转载。 该文章于2016年9月26日首次发表。