新的研究探讨了淀粉样蛋白如何在早期地球条件下形成并与RNA和DNA结合，通过提高分子稳定性和鼓励合作而不是竞争，在生命的出现中发挥关键作用。
生物体如何从非生命物质中出现的问题仍然是科学中最深刻的谜团之一。尽管有许多理论，但最终的解释仍然难以捉摸。考虑到这些事件发生在三四十亿年前，在地球截然不同的古代条件下，这并不出乎意料。
用实验数据证明假设的合理性
“在这段漫长的时间里，进化已经彻底抹去了追溯生命起源的痕迹，”苏黎世联邦理工学院物理化学教授兼新成立的跨学科生命起源和流行中心副主任Roland Riek说。科学别无选择，只能提出假设，并用实验数据尽可能彻底地证实它们。
多年来，Riek和他的团队一直在追求这样一种观点，即蛋白质样聚集体（称为淀粉样蛋白）可能在化学和生物学之间的过渡中发挥了重要作用。Riek的研究小组的第一步是证明，在早期地球上可能普遍存在的条件下，这种淀粉样蛋白可以相对容易地形成：在实验室中，只需要一点火山气体（以及实验技巧和很大的耐心）就可以将简单的氨基酸结合成短肽链。 然后自发地组装成纤维。
生命的前体分子
后来，Riek的团队证明淀粉样蛋白可以自我复制 – 这意味着这些分子满足了被认为是生命前体分子的另一个决定性标准。现在，研究人员在他们的最新研究中第三次采取了相同的路线，他们表明淀粉样蛋白能够与RNA和DNA分子结合。
这些相互作用部分基于静电吸引，因为一些淀粉样蛋白（至少在某些地方）带正电荷，而遗传物质带负电荷，至少在中性至酸性环境中是这样。然而，Riek和他的团队也注意到，相互作用还取决于遗传物质中RNA和DNA核苷酸的序列。这意味着它们可能代表了将所有生物团结在一起的普遍遗传密码的一种前身。
提高稳定性是主要优势
然而：“尽管我们看到RNA和DNA分子如何与淀粉样蛋白结合存在差异，但我们还不明白这些差异意味着什么，”Riek说。我们的模型可能仍然太简单了。这就是为什么他认为结果的另一个方面特别重要：当遗传物质附着在淀粉样蛋白上时，两个分子都会获得稳定性。在古代，这种增加的稳定性可能被证明是一个巨大的优势。
这是因为当年，在所谓的原始汤中，生化分子是非常稀薄的。与此形成鲜明对比的是今天的生物细胞，在这些细胞中，这些分子紧密地堆积在一起。“淀粉样蛋白已被证明有可能增加原本稀释的无序系统中核苷酸的局部浓度和顺序，”Riek的研究人员在他们最近发表的文章中写道。
里克指出，尽管竞争是达尔文进化论的核心，但合作也发挥了重要的进化作用。这两类分子都受益于淀粉样蛋白与RNA或DNA分子之间的稳定相互作用，因为长寿命分子比不稳定物质随着时间的推移积累得更强烈。甚至可能分子合作，而不是竞争，是生命出现的决定性因素。“毕竟，当时可能并不缺乏空间或资源，”里克说。
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