kho axit amin nguyên thủy không phải là một tập hợp con ngẫu nhiên của các axit amin mà sinh học hiện đại sử dụng. Hai nguồn bằng chứng độc lập cùng hội tụ về một danh sách ngắn: glycine, alanine, axit aspartic và valine chiếm ưu thế trong cả hóa học tiền sinh mô phỏng lẫn thành phần axit amin của các chondrite cacbon như Murchison. Vì những phân tử này nhỏ, có cấu trúc đơn giản và có thể được hình thành mà không cần enzyme, chúng là những cơ chất hợp lý nhất cho bộ máy dịch mã đầu tiên.

Cây phả hệ các axit amin béo

Cây phả hệ các axit amin béo sắp xếp các axit amin liên quan đến dịch mã ban đầu theo hóa học mạch bên và sự sẵn có tiền sinh học, chứ không theo thứ tự các codon được gán sau này. Glycine không mang gì lớn hơn một nguyên tử hydro; alanine và valine mang các chuỗi alkyl không phân cực ngắn; axit aspartic mang một chuỗi ngắn, có tính axit chứa nhóm carboxyl. Cả bốn đều nằm ở đầu đơn giản của phổ cấu trúc, và không chất nào cần một con đường sinh tổng hợp chuyên biệt để xuất hiện trong hỗn hợp tiền sinh học.

Hai nguồn bằng chứng độc lập

• Tổng hợp tiền sinh học kiểu Miller. Các thí nghiệm phóng điện tia lửa trên hỗn hợp khí khử tạo ra glycine và alanine với lượng lớn nhất, tiếp theo là axit aspartic và valine, một thứ hạng phản ánh mức độ dễ dàng mà mỗi phân tử lắp ráp từ các tiền chất đơn giản.
• Thiên thạch Murchison. Các chất chiết xuất từ chondrite cacbon này chứa cùng những axit amin chiếm ưu thế, điều này cho thấy những phân tử này cũng được tạo ra một cách phi sinh học ngoài Trái Đất và rằng sự vận chuyển ngoại sinh có thể đã bổ sung cho kho dự trữ trên mặt đất.

Chính sự hội tụ là điều làm nên lập luận: khi một thí nghiệm tổng hợp trong phòng thí nghiệm và một mẫu thiên thạch, hai bối cảnh vật lý hoàn toàn khác nhau, cùng chọn ra bốn axit amin giống nhau, mô hình này nhiều khả năng phản ánh hóa học phi sinh học hơn là sự trùng hợp ngẫu nhiên hay nhiễm bẩn.

Tại sao độ phong phú quan trọng: Khởi đầu bị giới hạn bởi cơ chất

Bộ máy dịch mã đầu tiên hẳn đã bị giới hạn bởi cơ chất. Một axit amin được tạo ra hoặc vận chuyển với lượng lớn sẽ được gặp thường xuyên hơn nhiều, nên nó có cơ hội được các mạch adapter và messenger ban đầu chiêu mộ cao hơn so với một phân tử hiếm phụ thuộc vào con đường dài được xúc tác bởi enzyme. Do đó, độ phong phú là đại diện cho sự sẵn có, và sự sẵn có là điều kiện tiên quyết để được chiêu mộ.

Bằng chứng giới hạn điều gì — và không quyết định điều gì

Nguồn cung từ môi trường giới hạn nhóm ứng viên, nhưng không quyết định thứ tự gán codon. Sự tương ứng giữa thứ tự phong phú glycine > alanine > axit aspartic > valine và các gán codon khung GC đầu tiên mang tính gợi ý, nhưng việc ánh xạ còn phản ánh ái lực RNA–axit amin, hóa học codon–anticodon, và sự mở rộng hoặc tái gán mã sau này. Độ phong phú thu hẹp những ai có thể tham gia sớm; bản thân nó không ấn định thứ tự tham gia.