关于生命化学起源的思考通常分为“遗传学优先”和“新陈代谢优先”两种假设。“遗传学优先”假设认为，自我复制的遗传聚合物，比如RNA直接从益生元化学物质中产生，与生命的生物合成途径几乎没有相似之处。从这个角度来看，早期的益生元化学只是一种工具，为以后的自组装过程提供构建模块。益生元化学的这一愿景面临的一个核心挑战是，通过任何可能的方式直接、稳定和高产地合成核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸。生命起源的“新陈代谢优先”理论认为，无机催化剂使自组装化学前体得以进入代谢途径，包括那些合成基因分子的前体。最近研究显示，许多核心代谢途径的非酶反应已经开始支持这一观点。然而，从头核糖核苷酸生物合成途径的非酶反应序列的实验证明是有限的。近期，Université de Strasbourg的Joseph Moran课题组报道了所有三个嘧啶核碱生物合成反应，该反应在60℃下将天冬氨酸转化为乳清酸，且反应在金属Cu2+和Mn4+存在的水相条件下不会进行光化学反应。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
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总之，生命可能并没有从零开始发明嘧啶核苷生物合成，只是简单地改进了现有的非酶反应通道。这项工作是将生命起源的代谢理论与以基因分子为中心的代谢理论结合起来的第一步。
参考文献：A Nonenzymatic Analog of Pyrimidine Nucleobase Biosynthesis
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202117211
原文作者：Jing Yi, Harpreet Kaur, Wahnyalo Kazöne, Sophia A. Rauscher, Louis-Albin Gravillier, Kamila B. Muchowska, and Joseph Moran
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