异源氨基酸：一窥我们所未知的生化世界

另一种生命起源是否会类似于地球生命对氨基酸的生化利用？本文在三个层面上综述当前认知：1) 其他类别的化学结构能否作为生物聚合物结构与催化的构建单元？氨基酸如今看来既易于为未知生命所获得，也是其合理的化学吸引子。因此氨基酸仍是天体生物学研究重要且可行的目标。2) 若利用氨基酸，我们是否会预期生命使用相同的 L-α-结构子类？尽管有许多设想，生命为何偏好 L-对映体尚不清楚。然而更明确的是，地球生命为何使用尽可能短的（α-）氨基酸骨架，以及为何每个氨基酸仅携带一条侧链。不过，认为其他骨架在物理化学上不可能的断言已放宽至其处于劣势的论点。3) 我们是否会预期一套与遗传密码中相似的侧链？不仅存在许多合理的替代物，而且有证据表明生命所编码的侧链兼具进化优势与物理化学约束。总体而言，随着研究焦点从氨基酸这一化学类别转向后 LUCA 生物学所用的特定侧链，物理化学约束的可能作用相对于生物进化有所减弱。实验室工作与计算探索改变氨基酸字母表如何改变蛋白质折叠宇宙，正带来令人振奋的机遇。近期里程碑包括：a) 扩充氨基酸作为化学进化中吸引子的证据；b) 拓展对其他骨架相对于生物蛋白质的表征；c) 融合计算与实验室探索由异源肽解锁的结构与功能。