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在生命起源之前，复杂的RNA分子是如何在没有酶催化的情况下形成的？为什么核糖而非其他类似的糖成为了RNA的骨架？斯克里普斯研究所的科学家通过化学实验揭示了核糖的天然优势：在与磷酸（RNA的关键成分之一）连接时，核糖的反应效率更高，并且选择性地形成了五元环结构，这种结构正是当今RNA和DNA中所存在的形式。这一发现可能为核糖最终成为生命核心分子的原因提供了重要线索。

核苷酸：RNA的基本构成单元

核苷酸是RNA的基本构成单元，由五碳糖（核糖或脱氧核糖）、磷酸基团和含氮碱基组成。在这项研究中，科学家重点研究了核糖与磷酸基团连接的磷酸化步骤，这是构建核苷酸的关键环节。

核糖的“胜出”之谜

为了探究核糖是否具有天然的化学优势，研究人员使用二酰胺磷酸（DAP）作为磷酸供体，分别测试了核糖与其他三种结构相似的五碳糖（阿拉伯糖、来苏糖和木糖）的反应效率。结果显示，虽然DAP可以使所有四种糖磷酸化，但核糖的反应速率远高于其他糖。此外，与核糖反应生成的产物全是五元环结构，而其他糖则同时产生了五元环和六元环的混合物。这表明核糖在化学选择性上具有显著优势。

“买一送一”的意外发现

当研究人员将四种糖等量混合后进行实验时，发现DAP优先磷酸化核糖，而其他三种糖的反应则在中途停滞。此外，核糖的反应产物更适合进一步与含氮碱基结合，生成构建RNA所需的核苷酸。这一现象进一步证明了核糖在化学反应中的优越性。

从化学到生命的谨慎一步

研究者指出，这项研究并不意味着核糖的选择性磷酸化是生命起源的唯一路径，但它为理解生命分子如何从原始化学环境中被“选择”提供了重要线索。下一步，他们计划测试这种化学反应是否能够在原始细胞中发生，并推动细胞的生长和分裂。

参考信息
“Selection of Ribofuranose-Isomer Among Pentoses by Phosphorylation with Diamidophosphate” by Harold A. Cruz and Ramanarayanan Krishnamurthy, 27 June 2025, Angewandte Chemie International Edition.
DOI: 10.1002/anie.202509810