Именно аминоацил-тРНК-синтетазы ответственны за считывание генетической информации, которая записана в матричных РНК, поскольку они присоединяют каждую аминокислоту только к тем тРНК, у которых имеется соответствующий антикодон. Интересные идеи о том, как могла эволюционировать эта специфичность, формирующая генетический код. Но современные аминоацил-тРНК-синтетазы — это большие и сложные белки. Они прошли долгий эволюционный путь, который без системы программируемого синтеза белков не мог даже начаться. Получается как будто замкнутый круг: трансляция, как мы ее знаем сегодня, невозможна без аминоацил-тРНК-синтетаз, а аминоацил-тРНК-синтетазы не могли даже начать эволюционировать, пока не было механизма трансляции. Из этого, очевидно, следует, что в прошлом существовали более примитивные версии механизма трансляции, которые обходились без сложных белковых ферментов.

Попытки найти простой и надежный способ неферментативного аминоацилирования РНК ранее уже предпринимались, но приносили лишь весьма скромные результаты. Как теперь выяснилось, главная проблема была в том, что исследователи использовали неоптимальные способы активации аминокислот.

Химики из Университетского колледжа Лондона нашли удивительно простое и изящное решение этой проблемы. Они подумали, что все применявшиеся ранее способы активации аминокислот, возможно, просто слишком мощные для данной задачи. Реакционная способность молекулы оказывается слишком высокой, и она начинает реагировать со всем подряд. Исследователи использовали для активации аминокислот тиолы — сернистые аналоги спиртов (они несут SH-группу вместо OH-группы). Тиолы могут реагировать с аминокислотами, давая аминоацил-тиолы. Аминоацил-тиол — это тиоэфир аминокислоты и тиола с общей формулой R₁-CH(NH₂)-CO-S-R₂ (например, на рисунок. изображен аминоацил-этантиол, у которого в качестве R₂ — этильная группа CH₂-CH₃, а R₁ — боковая цепь аминокислоты ).

Использовать тиолы как средство переноса остатка кислоты (в данном случае аминокислоты), естественный способ решения данной задачи. В реальных биохимических процессах этот метод используется сплошь и рядом, чаще всего при помощи специальной вспомогательной молекулы с тиольной группой — кофермента А. Кофермент А есть у всех живых существ без исключения, а биохимические процессы с его участием явно старше последнего общего предка всех клеточных форм жизни (LUCA). Недавно, был открыт правдоподобный путь абиогенного синтеза пантетеина — самого главного, несущего тиольную группу компонента кофермента А Во многих ситуациях пантетеин и сам, без остальных частей кофермента, справляется со своими задачами.

Оказалось, что аминоацил-тиолы охотно и очень избирательно реагируют с одиночными рибонуклеозидами, аккуратно сажая аминокислоту на «правильное» место, то есть на 2-й или 3-й углерод рибозы (гораздо реже — на 5-й). Ненужных побочных продуктов при этом образуется минимальное количество. Особенно важно, что аминоацил-тиолы практически не реагируют друг с другом и не дают случайных пептидов. Более того, аминоацил-тиолы, как выяснилось, не хотят реагировать даже с субстратами, похожими по своим свойствам на 2’,3’-OH рибозы — например, с глицеролом, у которого тоже есть ОН-группы, расположенные по соседству.