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他们的假说联结起了许多奇怪的现象，就像探险家在辽阔的世界里到处游历，然后在生病变黄的芜菁里，在发霉变成粉红色的面包里，在显微镜下的细菌里，在自己身上的细胞里……在许多相去甚远的角落里找到了许多拼图的碎片，却拼来拼去摸不着头脑。终于，他们自己的假说变成了最后一块关键的拼图，那许许多多摸不着头脑的碎片忽然有了眉目，连成了一大片，让那幅长期以来模糊不清的图景在我们面前展现出了依稀可辨的一角。[2]
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对于那些好奇这是怎样一些拼图碎片的读者，这一章结束之后会有一篇“延伸阅读”介绍其中最重要的几块。在正文里，我们只讨论他们的假说本身，也就是最关键的那一块拼图。
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韦纳夫妇在那些碎片中注意到，许多RNA病毒都在3’端拥有一个带着CCA尾的迷你螺旋类似物，各种逆转录酶也总是要从一个带着CCA尾的迷你螺旋开始逆转录。于是他们提出了这样一个假说：从RNA世界到逆转录世界，带着CCA尾的迷你螺旋起先并不用来翻译蛋白质，而用来给RNA序列提供复制起点和末端保护。
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在之前的故事中，我们已经知道各种核酸聚合酶，包括RNA复制酶和逆转录酶[3]，都能把核酸的单体聚合成一条新的核酸链。但这只是一个总反应，是我们作为有心智的人类对宏观现象的总结，而这几种酶作为化学物质，并不知道自己“要”干什么，它们所做的，都只是机械地找到每个核酸单体的磷酸基，把它连在已经形成的核酸链的3’端的羟基上（图4—3里就清晰地标着一个3，指示着3’端的羟基）。
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那么问题来了，第一个核酸单体到来的时候，根本还没有“已经形成的核酸链”，那要RNA复制酶或者逆转录酶把它连到哪里去呢？
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那就只好等着哪段游离的RNA，哪怕只是一个RNA单体，随机漂到模板链上互补配对结合住了，它们再结合上去，摸到3’端的羟基，才开始那种机械的连接动作[4]。而基因组标签假说的关键，就是那个带着CCA尾的迷你螺旋原本就是促成这种结合的关键结构。它就像一个标签，出现在哪里，哪里就准备好了聚合的起点，这些酶只要能够识别这个标签，就能以最高的效率投入工作了。
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至于这种标签的原理，又可以分成两种情况。
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一种情况是，带着CCA的迷你螺旋长在RNA自己身上，此时的CCA负责招徕游离的RNA单体。因为我们已经知道，哪怕是一条单链RNA，也会通过自我配对形成挺复杂的三维结构，这固然能让RNA的结构更加稳定，却也让游离的RNA没了立足之地。而迷你螺旋却独独在末端伸出了一个不配对的CCA尾，那些游离的RNA单体就有机会漂过来结合上了。
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不仅如此，这个CCA尾有两个碱基C，会与碱基G配对，而碱基对CG之间有3个氢键，要比AU对或者GU对多一个氢键（参见图2—45和图4—25），更容易形成，也更不容易脱落，所以，如果RNA复制酶能够识别迷你螺旋，结合上去，就更有机会找到一个结实的聚合起点，开始顺利地工作了。
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另一种情况是，RNA自己没有CCA尾，但是预留了一段不配对的碱基，专门能与CCA尾结合。此时带着CCA尾的迷你螺旋就是那个被招徕的RNA。它能以两个碱基CG对牢靠地结合在模板RNA上，所以，那些逆转录酶只要能够识别迷你螺旋，也能立刻从这个A开始启动聚合。
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但是说起这个“A”，它在前一种情况里有些蹊跷，似乎很容易在启动时丢失。这种担心不是多余的，实际上，RNA复制酶就是很容易弄丢开头的一两个碱基，如果不加弥补，那么只要多复制几次，RNA就会被磨秃了。但是，碱基A却有些不同，它根本不需要模板就能连接在新聚合的核酸链末尾，然后在下一次聚合时恢复成完整的CCA。
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“下一次聚合”是个非常微妙的操作，很值得我们玩味。核酸的模板链和子链不但互补配对，而且头尾相反，所以，如果这一次聚合的模板是以“CCA”开头，又漏掉了开头的“A”，把“CCA”聚合成了“GG”，那么下一次聚合的模板就是以“GG”结尾，聚合出一个“CC”结束工作。但是，这些酶走到结尾的时候虽然已经用尽了模板，却还是会机械性地再拿一个RNA单体连接在3’端末尾，然后才从模板上脱落——这有些像《猫和老鼠》里面，汤姆猛追一气追到悬崖边还不知不觉地凌空跑出去一大截，探探脚下已经没了地面，才唰地掉下去——而那个最常连接在末尾的RNA单体，就是碱基A的单体，也就是ATP，细胞的能量通货，最愿意水解的物质。把这样一个单体挂在结尾，就算没有模板，稳定性也能达到有模板的情况的65%到95%。
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于是，通过这种“无模板”的补全，结尾的CC就重新恢复成了CCA。而且任何模板链都是上一次复制的子链，所以RNA链如果以GG开头，以CCA结尾，就能保证每一次复制都是以GG开头，以CCA结尾，而整个RNA永远都不会在复制中损耗了，这也就是基因组标签假说的“末端保护”了。在第十四章，施皮格尔曼发现施皮格尔曼怪的时候，用的就是Qβ噬菌体的RNA复制酶，而Qβ噬菌体的RNA，就是以GG开头，再以CCA结尾的。
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总之，韦纳夫妇提出，只要有了这个带着CCA尾的迷你螺旋，RNA复制和逆转录就都变得又快又准了，即便是在完全没有蛋白质翻译这回事的RNA世界早期，也具有足够的适应优势，可以进化出来。如果把这个假说放在我们的故事里，我们甚至可以大胆地推测，从元祖开始，这些带着CCA尾的迷你螺旋就是细胞专门制造出来的调控性RNA。像这样只有几十个碱基的双股RNA直到今天都是细胞内RNA调控的关键成分，比如在第十四章里，我们提到过的RNA干扰机制，也往往都与小型的双股RNA有关。
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但是，读到这里，你心头的迷惑恐怕并未减少，反而越发增多了。上一节才反复讨论过，迷你螺旋的3’端本来有个反密码子，到这里又说带着CCA尾的迷你螺旋是多么古老，那么最初的迷你螺旋的3’端，到底是反密码子，还是CCA尾？如果是反密码子，那么基因组标签假说岂不成了泡影？如果是CCA尾，那氨基酸岂不是无法与反密码子建立联系？如果先是反密码子，后来变成CCA尾，那么千篇一律的CCA尾又如何还能继续结合不同的氨基酸？而且更根本的，这些CCA尾为什么要结合氨基酸？……一旦追问下去，问题就会越来越多。
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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ [:1700256350]
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·组件替换·
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忒修斯与雅典青年从克里特岛归来时乘坐的30桨船被雅典人珍重地保存下来，直到法勒鲁姆的德米特里的时代。其间，他们会把朽掉的木板拆去，换成更新更结实的，于是，这船就成了哲学家们论道变化的活例子：有的说这船还是原来那艘，有的却坚称它不是原来那艘。
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——《忒修斯》，普鲁塔克，公元75年左右
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对于这些追问中的第一个，我们的回答是，最初的迷你螺旋能够切换反密码子和CCA这两种不同的结尾，因为那个CCA可以在迷你螺旋复制前后随时拆装，对此，最关键的依据就在今天的细胞里。
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我们在上文说过，刚刚转录出来的转运RNA还不能立刻投入工作，而先要接受一系列的加工才能走向成熟。其中相当关键的一项，就是把原来的3’端剪掉，再由CCA添加酶[5]结合在秃了尾巴的迷你螺旋上，一个碱基一个碱基地重新续出一个CCA尾，这是所有细胞都在做的事情，一定可以追溯到末祖那里。X
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图4—50 转运RNA的序列加工：第一步，刚刚转录出来的转运RNA被“RNA酶P”，也就是第十三章里人类最早发现的酶RNA，剪掉5’端冗余序列；第二步，被“剪接体”剪掉内含子；第三步，被“限制性内切酶”剪掉3’端冗余序列，并且由“CCA添加酶”添加CCA尾；最后，经过了这些剪剪切切，还会有许多其他的酶来专门修饰转运RNA上的某些特定的碱基。（作者绘）
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所以，韦纳夫妇提出，在RNA世界的原始细胞里，这个CCA添加酶的工作就是给意外磨秃了的迷你螺旋重建基因组标签，毕竟原始的RNA复制酶想必不太可靠，复制那么多的RNA，行差踏错一定会出现，届时总得有谁来收拾局面。果然，人们在实验中发现，除了转运RNA，如果病毒3’端那个酷似迷你螺旋的结构秃了尾巴，这些CCA添加酶也能结合上去，给它们补足一个完整的CCA尾，把它们的末端保护得特别好。XI
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但这又引出了新的问题：CCA添加酶完全是由蛋白质构成的，又怎么出现在转运RNA都没有成型的RNA世界早期呢？——你看，这又是一个“先有鸡还是先有蛋”的问题。