人们认为 最早的生命分子是DNA或蛋白质：
- DNA 可以编码信息，但不能发挥功能，
- 而蛋白质可以发挥功能，但不能编码可遗传信息。
鉴于生命起源的复杂性，芝加哥大学芝加哥生命起源中心主任 Szostak等人提出：
- RNA 最先出现，负责信息存储和功能作用，后来才出现蛋白质和 DNA。
- RNA和 DNA 一样，可以编码信息，但它也能像蛋白质一样折叠，从而使其能够发挥催化功能。
21 世纪初，Szostak 开始研究 RNA 作为第一种生物材料。
雨水
最近的一项研究表明，雨水可能在早期 RNA 结构进化为原始细胞的过程中发挥了至关重要的作用，因为它在 RNA 结构周围形成了保护屏障，促进了它们演变为更复杂的生命形式。
生命起源的一个关键问题是原始汤中自由漂浮的 RNA 分子如何转变为我们现在识别为细胞的膜结合结构。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院（UChicago PME）、休斯顿大学化学工程系和芝加哥大学化学系的研究人员对这一过程提出了新的解释。
在《科学进展》杂志发表的一项研究中，芝加哥大学工程与军事科学博士后研究员 Aman Agrawal 与芝加哥大学工程与军事科学名誉院长 Matthew Tirrell 和诺贝尔奖获得者生物学家 Jack Szostak 等合著者揭示了 38 亿年前雨水如何在原始细胞周围形成保护网。这一发展是从简单的 RNA 液滴转变为当今存在的多种生命形式的关键一步。
这是一个独特且突破性的发现。
利用来自 Szostak 的 RNA 样本，Agrawal 发现将凝聚层液滴转移到蒸馏水中会使 RNA 交换时间从几分钟减慢到几天，从而发生突变、竞争和进化。
如果原始细胞群体不稳定，它们就会交换遗传物质的速度太快，变成克隆体，没有机会进行达尔文进化，但如果它们稳定下来，允许基因突变在几天内发生，一个群体就能进化。
为了解决这个问题，Agrawal 在休斯顿收集了雨水，并测试了凝聚液滴的稳定性。结果证实，网状壁形成，为生命创造了有利条件。
虽然现代雨水的化学成分与 38 亿年前的雨水不同，但这项研究表明，在原始细胞周围构建网状墙是可能的，这使研究人员更接近了解原始细胞进化的正确条件。
资料来源：
2024 年 8 月 21 日出版的《科学进展》；“凝聚态液滴暴露在雨中是否会使它们成为第一个稳定的原始细胞？”
DOI: 10.1126/sciadv.adn9657