先有雞？還是先有蛋？

這個問題也存在於核酸與蛋白質的起源上。吾人現已了解遺傳密碼存在於核酸之中。蛋白質（包括）之製造，生命之形成及運轉皆賴存在於核酸內之資料行事。但近來之研究卻發現核酸是在胺基酸規則地形成各種（蛋白質）鏈之後才用來記錄這些發展以及控制這些物質代謝作用的。也就是說生命之起始是先有蛋白質然後才有核酸。

在阿拉巴馬州的生化學家雷西（J. C. Lacey Jr.）專門研究遺傳密碼子，它們是三個核酸一組之核酸鏈，專司排列蛋白質內胺基酸次序的。在去氧核酸中有四個基本之核酸〔即腺嘌呤核：A；胞嘧啶核：C；鳥嘌呤核：G；胸腺嘧啶核：T（但在核酸中是尿核：U）〕。於是可形成六十四種不同之排列。但胺基酸卻僅有二十種，所以一個胺基酸可擁有數個不同之三核核酸密碼子（註一）。另外還可以有蛋白質合成過程中「開始」（註二）和「停止」訊號。雷西及同僚們為一極簡單之問題所困擾，即為什麼AAA密碼子代表離氨酸（lysine）？這種關係是否有宇宙同一性？也就是說胺基酸和核酸在他們自然本質上是否有某些關聯？

雷西認為答案可能在胺基酸和其組成反密碼子之核酸的親和力上。即某種胺基酸對某種反密碼子有特別強之吸引力。因為在蛋白質合成過程中，胺基酸之順序係由在核糖體中之mRNA所攜帶。比如一AAA密碼子指定要連接一離胺酸。於是離胺酸則由tRNA帶入核糖體中。此核酸具有與AAA配對之UUU核核酸。如果AAA是密碼子那麼UUU就是所謂之反密碼子了（註一）。

在仔細觀察所有的密碼子之後，雷西發現所有傾向疏水性之胺基酸之密碼子的中間（第二個）核酸是U。同樣地，所有傾向親水性之胺基酸其密碼子第二個核酸是A。這個發現觸發了雷西去尋求胺基酸和其反密碼子之間親和力之研究（註三）。

雷西先把胺基酸與核酸以其拒水性之大小先排出一順序。他發現胺基酸和它反密碼子之間的疏水性有直接的關連，也就是說最具疏水性之胺基酸有最具疏水性之反密碼子，反之亦然。同樣地他又以兩者的親水性來排列，也發現類似之關係。這關係可推及二十種胺基酸，其中只有四個胺基酸稍有偏差。其中兩個和「停止」訊號相同，另兩者可能在線粒體中起了基因之轉移，而非本來面貌了。

由於這種關連，胺基酸和核酸之間的選擇性親和力可能就是基因之起源。雷西又以核磁共振來偵測兩者之間的結合常數，他發現具最高疏水性之腺嘌呤核單磷酸（AMP）和胺基酸之結合常數因其親水性漸增而遞減，毫無疑問地，它和疏水性最高之苯胺基丙酸之吸引力最大。

雖然要得到所有胺基酸和核酸之間的結合常數自然困難且費時，但雷西還繼續在努力。不過由這兩個重點實驗的結果充分支持了遺傳密碼係由胺基酸與核酸之間的選擇親和力而引起的說法。

另外在邁阿密大學的法克思（S. W. Fox）也致力於尋找生命的起源。他將簡單的氣體以「原始的」比例混合，再在「混沌初開」的條件下加以紫外線照射或電殛，這些氣體混合物就形成了所謂熱蛋白質（thermal protein）。法克思發現這組熱蛋白質中胺基酸是有規則地排列而不是散亂無章的，而且它具有的活性。

這種熱蛋白質接觸了水之後就形成了微球形粒，其形狀和細胞十分相似，一克的熱蛋白質可形成一百億個這種微球形粒。法克思並驚奇地發現這微球形粒具有許多高等細胞之功能，比如法克思將一種酸性微球形粒和一種鹼性（係由離胺酸組成）微球形粒結合在一起，其結果可以製造後代鏈及後代多元核酸鏈，也就是說由熱蛋白質組成之微球形粒具有細胞之功能，在水中能催化胺基酸變成胜鏈及催化核酸變成多元核酸鏈，這兩種作用同時發生，應該是產生遺傳密碼之最理想狀況。

於是，生命之開始並不是核酸與蛋白質共同存在之後，核酸決定它自己是基因型（genotype），蛋白質是表型（phenotype），而是兩者糾纏不清而實在搞不清楚生命之訊息究竟先存在在那裡。吾人可以說DNA並非生命之秘密，而生命是DNA的秘密哩。

（本文改寫自Chen & Eng News, June 20, 1983.）

由此可看出核酸鏈係有方向性的（5'→3'），核酸之配對是反向的。AAA是密碼子，在mRNA上，反密碼子在tRNA上。

胺基酸之密碼子如下圖：

由此圖可以看出一個胺基酸確可有幾個密碼子，如UUU（1）及UUC（2）都代表苯胺基丙酸。

註一：mRNA與tRNA配對情形：

註二：AUG，也就是甲硫胺酸。

註三：這是合理的，因胺基酸先要和tRNA結合。

甘魯生任教於美國約翰霍浦金斯大學公共衛生研究院。

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