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

Cây họ béo

Cây họ axit amin béo tổ chức các axit amin liên quan đến dịch mã sớm theo hóa học chuỗi bên và khả năng sẵn có tiền sinh học, không theo thứ tự mà các codon được gán sau này. Glyxin không mang gì lớn hơn hydro; alanin và valin mang các chuỗi alkyl ngắn không phân cực; axit aspartic mang một chuỗi ngắn chứa carboxyl có tính axit. Cả bốn đều nằm ở đầu đơn giản của phổ cấu trúc, và không cái 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 glyxin và alanin với lượng lớn nhất, tiếp theo là axit aspartic và valin, 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 dịch chiết từ chondrite cacbon này chứa cùng các axit amin chiếm ưu thế, điều này cho thấy các phân tử này cũng được tạo ra một cách phi sinh học ngoài Trái Đất và việc vận chuyển ngoại sinh có thể đã bổ sung vào danh mục trên Trái Đất.

Sự hội tụ chính là điều mang lại sức mạnh cho lập luận: khi một tổng hợp trong phòng thí nghiệm và một mẫu thiên thạch, hai bối cảnh vật lý hoàn toàn khác nhau, chọn ra cùng bốn axit amin, thì mô hình này nhiều khả năng phản ánh hóa học phi sinh học hơn là sự trùng hợp hay nhiễm bẩn.

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

Bộ máy dịch mã đầu tiên sẽ bị giới hạn bởi cơ chất. Một axit amin được tạo ra hoặc vận chuyển với số lượng lớn sẽ được gặp thường xuyên hơn nhiều, nên có xác suất cao hơn được các sợi thích ứng và sợi thông tin sớm chiêu mộ so với một phân tử hiếm phụ thuộc vào một con đường dài được xúc tác bởi enzyme. Do đó độ phong phú là đại diện cho khả năng sẵn có, và khả năng sẵn có là điều kiện tiên quyết cho việc chiêu mộ.

Bằng chứng ràng buộc điều gì — và không quyết định điều gì

Nguồn cung từ môi trường ràng buộc nhóm ứng viên, nhưng nó không quyết định thứ tự gán codon. Sự tương ứng giữa thứ tự phong phú glyxin > alanin > axit aspartic > valin và các gán codon khung GC đầu tiên mang tính gợi ý, nhưng ánh xạ cũng 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 ai có thể gia nhập sớm; bản thân nó không ấn định thứ tự gia nhập.