東京大学の研究者らは、複製するRNA分子を初めて作成した。
ダーウィンの理論による生命の起源進化は、RNA などの自己複製分子から複雑な生命システムへの移行に基づいています。しかし、現代科学は、個々の化学分子から複雑な生命体への移行がどのようにして起こったのかという疑問に対して明確な答えを示していません。
ある科学的仮説は、もともと非結合のRNA分子は、おそらくタンパク質や他の有機物質とともに地球上に存在していました。その後、約40億年前に、これらの分子は自分自身を複製し始め、単一の分子からさまざまな複雑なシステムに進化しました。科学者たちは、RNAがさまざまな方向に発達し、外部要因の影響下で突然変異を蓄積する可能性があると想定しました。突然変異の過程で、最も安定した分子の選択が行われ、それが続いてDNAを形成しました。
「進化生物学には原理があります競合相手の排除。これは、同じ資源をめぐって競合する場合、複数の種が共存できないことを意味します。これは、持続可能な多様性を実現するために、分子は異なる資源が使用される順序を決定しなければならないことを意味します、と研究の著者の一人である水地亮は言います。 「当初、これらは単なる分子であるため、これが原則として可能であるとは考えていませんでした。」
画像:東京大学水地亮
実験中、科学者は孵化した37°Cの温度で5時間油に入れられた水滴中のRNA分子。次に、新しい栄養滴を使用して溶液を濃度の5分の1に希釈し、激しく混合しました。このプロセスを数回繰り返すと、突然変異が発生しました。実験全体は1,200時間続きました(240栄養素添加サイクル)。
「その結果、個々のRNAはそうではないことがわかりました互いに競争しましたが、さまざまな相互作用を持つ5種類のRNAの安定したシステムを作成しました。これは、そのような進化の変種の可能性を裏付けています」と水地は付け加えます。
科学者の研究は、単一分子から細胞への移行を理解するための最初のステップにすぎません。チームは、複雑な生命システムのさらなる進化と創造に関する研究を継続することを計画しています。
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