化學家做出了一項發現，這一發現支持了關於生命如何起源於我們星球的令人驚訝的新觀點。
在化學雜誌上發表的一項研究中，他們證明了一種簡單的化合物，稱為苯基磷二醯胺，在生命出現之前似乎已經存在於地球上，它可以將稱為脫氧核苷的微小DNA結構單元化學編織在一起，形成原始DNA鏈。
苯基磷二醯胺，英語：Diamidophosphate ，縮寫DAP，是最簡單的苯基磷二醯胺離子，它是一個磷酸化離子，首先用於水介質中糖的磷酸化。苯基磷二醯胺可形成鹽，它被認為是出現在地球上所有生命的前身的首個肽，細胞膜脂質和核苷酸中的一種可能的原始劑。
該發現是過去幾年中一系列發現中的最新發現，指出DNA及其近親表親RNA作為相似化學反應的產物一起出現的可能性，以及第一個自我複製分子，即第一個生命地球上的各種形式，兩者混合在一起。
這一發現可能還會在化學和生物學上帶來新的實際應用，但是其主要意義是它解決了地球生命如何首次出現的古老問題。特別是，它為更廣泛的研究鋪平了道路，該研究涉及自我複製的DNA-RNA混合物如何在原始地球上進化和傳播，並最終為現代生物的更成熟的生物學注入了種子。
研究人員說：「這一發現是朝著詳細的化學模型發展邁出的重要一步，該化學模型是如何起源於地球的。
這一發現也使生命化學的領域遠離了近幾十年來一直佔據主導地位的假說：「RNA世界」假說假定第一個複製子是基於RNA的，而DNA僅在後來作為產物出現RNA生命形式。
RNA鏈可以吸引其他單個RNA結構單元，並粘附在其上形成一種鏡像鏈-新鏈中的每個結構單元都與原始「模板」鏈上的互補結構單元結合。如果新鏈可以脫離模板鏈，並通過相同的過程開始模板化其他新鏈，那麼它就可以實現構成生命的自我複製的壯舉。
但是，儘管RNA鏈可能擅長模板化互補鏈，但它們卻不擅長與這些鏈分離。現代生物體產生的酶可以迫使RNA或DNA的雙鏈走分開的路徑，從而實現複製，但目前尚不清楚在沒有酶的世界中如何做到這一點。
該研究表明，部分DNA和部分RNA的「嵌合」分子鏈可能已經解決了這一問題，因為它們可以以一種不太粘的方式模板化互補鏈，從而使它們相對容易地分離。
化學家們在過去幾年中的研究表明，在早期地球的化學條件非常相似的情況下，可能分別形成了簡單的核糖核苷和脫氧核糖核糖核酸（RNA和DNA）。有機化合物DAP可能在修飾核糖核苷並將它們串在一起形成第一條RNA鏈方面發揮了關鍵作用。這項新的研究表明，在類似條件下，DAP對DNA的作用可能相同。
研究人員表示，「現在，我們已經更好地了解了原始化學方法是如何製造出第一批RNA和DNA的，我們可以開始將其用於核糖核苷和脫氧核苷構件的混合物，以觀察形成了哪些嵌合分子，以及它們是否能夠自我複製和進化。
這項工作也可能具有廣泛的實際應用。DNA和RNA的人工合成（例如在COVID-19測試的基礎上的「PCR」技術中）是一項龐大的全球性業務，但取決於相對脆弱的酶，因此存在許多局限性。用於製造DNA和RNA的可靠，無酶的化學方法在許多情況下可能最終更具吸引力。
參考：Prebiotic Phosphorylation and Concomitant Oligomerization of Deoxynucleosides to form DNA, Angewandte Chemie International Edition (2020). DOI: 10.1002/anie.202015910