원시 아미노산 목록 은 현대 생물학이 사용하는 아미노산의 무작위한 일부가 아니었습니다. 두 가지 독립적인 증거가 동일한 짧은 목록으로 수렴합니다: 글리신, 알라닌, 아스파르트산, 발린 이들은 시뮬레이션된 전생물학적 화학 반응과 Murchison과 같은 탄소질 콘드라이트의 아미노산 함량 모두에서 우세합니다. 이 분자들은 작고 구조적으로 단순하며 효소 없이 형성될 수 있기 때문에, 최초의 번역 기구에 가장 그럴듯한 기질입니다.
지방족 계통수
지방족 아미노산 계통수는 초기 번역과 관련된 아미노산을 다음 기준으로 분류합니다: 곁사슬 화학적 성질과 전생물학적 이용 가능성, 후대에 코돈이 배정된 순서가 아닙니다. 글리신은 수소보다 큰 것을 지니지 않고, 알라닌과 발린은 짧은 비극성 알킬 사슬을 지니며, 아스파르트산은 짧고 산성인 카복실기를 지닌 사슬을 지닙니다. 네 가지 모두 구조적 스펙트럼의 단순한 쪽에 위치하며, 어느 것도 전생물학적 혼합물에 나타나기 위해 전용 생합성 경로를 필요로 하지 않습니다.
두 가지 독립적인 증거
- Miller형 전생물학적 합성. 환원된 기체 혼합물에 대한 스파크 방전 실험에서는 글리신과 알라닌이 가장 많이 생성되고 아스파르트산과 발린이 그 뒤를 잇는데, 이 순위는 각 분자가 단순한 전구체로부터 얼마나 쉽게 조립되는지를 반영합니다.
- Murchison 운석. 이 탄소질 콘드라이트의 추출물에는 동일하게 우세한 아미노산이 함유되어 있으며, 이는 이 분자들이 지구 밖에서도 비생물학적으로 생성되었고 외부 유입이 지구의 목록을 보충했을 수 있음을 시사합니다.
논증을 뒷받침하는 것은 바로 이 수렴입니다. 완전히 다른 두 물리적 환경인 실험실 합성과 운석 시료가 동일한 네 가지 아미노산을 선택한다면, 그 패턴은 우연이나 오염보다 비생물학적 화학을 반영할 가능성이 훨씬 큽니다.
존재량이 중요한 이유: 기질이 제한된 출발
최초의 번역 기구는 기질이 제한적이었을 것입니다. 많이 생성되거나 유입된 아미노산은 훨씬 자주 마주치게 되므로, 길고 효소 촉매적인 경로에 의존하는 희귀 분자보다 초기 어댑터 및 메신저 가닥에 의해 동원될 확률이 높습니다. 따라서 존재량은 이용 가능성의 대리 지표이며, 이용 가능성은 동원의 전제 조건입니다.
증거가 제한하는 것 — 그리고 결정하지 않는 것
환경적 공급은 제한하지만 후보군을, 그러나 결정하지는 않습니다. 코돈 배정 순서를 말입니다. 글리신 > 알라닌 > 아스파르트산 > 발린이라는 존재량 순서와 최초의 GC 프레임 코돈 배정 간의 일치는 시사적이지만, 그 대응은 RNA–아미노산 친화도, 코돈–안티코돈 화학, 그리고 이후의 코드 확장이나 재배정 또한 반영합니다. 존재량은 누가 초기에 진입할 수 있었는지를 좁힐 뿐, 그 자체로 진입 순서를 고정하지는 않습니다.
