レスリー・オーゲル

Orgel proposed a novel solution to a problem with Juan Oro's proposed mechanism of nucleobase synthesis on the early Earth, which relied on the reaction of five molecules of hydrogen cyanide (HCN) to form adenine. The problem with this was that it would require much more concentrated hydrogen cyanide than evidence suggested was present.

Orgel suggested that the hydrogen cyanide was frozen in solution.^[8] This would concentrate HCN molecules in the spaces in between the crystal lattice of ice, and also solve the problem of HCN being too volatile in a liquid water solution.

For nucleoside (nucleobase + ribose sugar) synthesis, Orgel suggested an almost opposite approach, heating a mixture of ribose and the purine nucleobases hypoxanthine, adenine, and guanine to dryness in the presence of magnesium ions.^[9] This reaction puts the glycosidic bond in the correct position in two ways: the nucleobase attaches to the correct carbon on ribose, and in the correct orientation (the beta anomer).

However, the synthesis was later criticised because it only worked most with hypoxanthine, a nucleobase that is not relevant to current life on Earth, and because it was not specific for the ribose sugar and could instead be applied to other sugars.

Continuing his work studying the prebiotic synthesis of RNA, Orgel explored mechanisms by which inorganic phosphate^[10] and nucleotide phosphoryl groups^[11] could be chemically activated for condensation into nucleic acid polymers. Starting in the 1960s, Orgel explored a variety of cyanide-based activating agents which could have plausibly been present on a young earth. A carbodiimide reagent was found to be effective at activating nucleotide phosphoryl groups and promoting the formation of short Adenosine dimers and trimers.^[12] In 2018, John D. Sutherland and co-workers proposed that methyl isocyanide and acetaldehyde could combine to form a pre-biotic phosphate activating agent which could plausibly have formed under early-earth conditions.^[13]

オルゲルはまた、1本のRNA鎖が地球上の最初の生命の鋳型であった可能性があり、これらのイミダゾール活性化ヌクレオチドがこのRNA鋳型鎖を使用して重合および複製した可能性があると理論づけた。ローマンとオルゲルは、アデノシン一リン酸のホスホリミダゾリド誘導体（リン酸基の酸素がイミダゾール環に置換されている）がポリウリジン鋳型の存在下で短いアデノシンオリゴマーを形成することを報告した。^{[ 11 ]}彼らはさらに、反応を触媒するために使用される二価金属カチオンがヌクレオチド間結合の立体化学に影響を与えることを発見した。 ^{[ 14 ]} Pb2 ^+は主に5'-2'結合ヌクレオチドを生成し、Zn2 ^+は主にポリシチジン鋳型の存在下でグアノシンホスホリミダゾリドから5'-3'結合ヌクレオチドを生成した。モンモリロナイト粘土は、ポリアデノシン10量体プライマーから開始して、アデノシンホスホリミダゾリドを数十塩基長のオリゴヌクレオチドに重合させることも示されました。^{[ 15 ]}モンモリロナイトがない場合、プライマーは5'アデノシンピロリン酸の形成によってキャップされました。

初期の研究では、オリゴヌクレオチド生成物は、通常、 ^14C放射性標識、ゲル電気泳動、ペーパー電気泳動の組み合わせによって特徴付けられました。位置異性体を区別するために酵素消化が使用されました。^{[ 12 ]} HPLCの登場により、グアノシンの長いオリゴマーの特徴付けが可能になりました。^{[ 14 ]}

オーゲルは後にこの仮説を軽視したが、フランシス・クリックと共に、地球上の生命の起源に関する詳細なパンスペルミア説を提唱し、地球上の生命は異星人によって設計され、地球に送られたとまで示唆した。^{[ 16 ]}彼らは、異星人が地球に生命を植え付けるために使用した可能性のある宇宙船の設計図を提案した。

1960年代後半、オーゲルは生命はDNAやタンパク質に基づく以前にRNAに基づいていたと提唱した。彼の理論にはRNAに基づく遺伝子とRNA酵素が含まれていた。^{[ 17 ]}この見解は発展し、現在広く受け入れられているRNAワールド仮説へと形作られていった。

約30年後、オーゲルはRNAワールド仮説に関する長文のレビューを執筆した。^{[ 18 ]}このレビューでは、非生物的条件下でのRNAとその構成要素の多くの提案された合成法が強調され、リボザイム（オーゲルがかつて予測したように酵素として機能するRNA分子）の発見の重要性が指摘され、同時に、リボースの代替物であるトレオース核酸（TNA）やペプチド核酸（PNA）などの核酸ポリマーが実証された。

結論として、オーゲルは「かなりの進歩があったにもかかわらず、RNAワールドの起源の問題は解決には程遠いことを認識しなければならない」と書いた。^{[ 18 ]}