핵산 중에서 가장 유명한 건 DNA이지만, 오늘날의 과학자들은 지구상에 태어난 최초의 생명체는 DNA의 사촌 RNA였을 거라고 믿고 있다. 왜냐하면 RNA는 유전정보의 저장소인 동시에 생화학 반응을 가속화시키는 촉매이기 때문이다.

그러나 「RNA 세상 가설(RNA world hypothesis)」을 선호하는 과학자들은 지난 수십 년 동안 'RNA의 네 가지 구성요소들(A, G, C, U)이 (지구의 초기시대에 존재했던) 좀 더 간단한 화합물로부터 생겨난 과정'을 설명하느라 애를 먹어왔다.

이제 화학자들은 간단한 화학반응을 확인했는데, 그것은 초기지구에 존재하던 원료물질들이 A, G, C, U의 가까운 친척을 합성하는 반응이다. 새로운 반응에서 생성된 결과물이 A, G, C, U와 똑같지는 않지만, 이는 '지구상에서 생명이 최초로 탄생한 과정'에 대한 그럴 듯한 시나리오가 거의 완성되었음을 시사한다.

좀 더 자세히 설명하면, RNA의 네 가지 구성요소를 뉴클레오타이드(nucleotide)라고 부른다. 각각의 뉴클레오타이드는 리보오스(ribose)로 구성되어 있는데, 리보오스란 고리 모양의 당분자로서, 네 개의 염기, 즉 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 우라실(U) 중 하나에 연결되어 있다. 여기서, C와 U는 구조적으로 서로 비슷하므로, 뭉뚱그려 피리미딘(pyrimidine)이라고 부른다. A와 G도 비슷한 구조를 가졌으므로, 퓨린(purine)이라고 총칭한다.

2009년 영국 의학연구위원회(MRC)의 매튜 파우너와 존 서덜랜드 박사가 이끄는 연구진은 초기지구에서 피리미딘을 합성했을 법한 최초의 합성반응을 발견했다. 그러나 퓨린을 합성하려면 다른 조건에서 매우 다른 반응이 필요해 보였으므로, 다음과 같은 의문이 제기되었다: "네 개의 뉴클레오타이드들이 동일한 장소에서 최초의 살아있는 RNA 분자를 만든다는 게 과연 가능할까?"(참고 1)

2012년 유니버시티칼리지런던(UCL)로 자리를 옮긴 파우너는 동료들과 함께, 피리미딘 합성반응을 확장하여 퓨린의 사촌을 만드는 방법을 발견했다. 2009년에 그랬던 것처럼, 그들은 알데하이드(aldehyde)라는 단순당을 갖고서 연구를 시작했다. 왜냐하면 알데하이드는 초기지구에 존재했던 것으로 여겨져 왔기 때문이다. 그들은 몇 가지 간단한 단계를 거쳐 알데하이드를 두 개의 화합물로 변형시켰는데, 구조가 아데닌과 구아닌을 포함하는 뉴클레오타이드와 비슷했다. 그들은 이번 연구결과를 5월 19일자 《Nature Communications》에 발표했다(참고 2).

하지만 이번에 탄생한 퓨린계 뉴클레오타이드들은 완벽하지 않다. 각각의 염기에서, 탄소원자가 수소원자 대신 산소원자와 결합되어 있기 때문이다.

"이번 연구에서 발견된 화학반응은 멋지다. 그러나 다루기 어려운 산소원자가 핵심적인 걸림돌이다. 그 산소를 수소로 바꾸는 간단한 방법은 없기 때문이다. 이 독특한 퓨린은 생명에 발동을 거는 데 필요한 속성을 가진 RNA 유사체를 만들 수가 없을 것이다"라고 조지아텍의 RNA 화학자 니콜라스 허드 박사는 말했다.

파우너 박사는 동료들과 함께 허드 박사가 제기하는 의문을 해결할 방법을 찾고 있다 만약 그들의 노력이 성공한다면, 간단한 화합물에서 생명이 탄생한 경로가 훨씬 더 명확해질 것이다.