シュピーゲルマンのモンスター

シュピーゲルマンのモンスターは、わずか 218ヌクレオチドのRNA鎖で、RNA 複製酵素RNA 依存性 RNA ポリメラーゼ ( RNA レプリカーゼとも呼ばれる)によって複製できます。1965 年に初めてこの分子を説明したイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のソル・シュピーゲルマン博士にちなんで名付けられました。

説明

シュピーゲルマンは、単純なバクテリオファージQβ（Qβ）のRNAを、QβのRNAレプリカーゼ、いくつかの遊離ヌクレオチド、およびいくつかの塩を含む溶液に導入しました。この環境では、RNAが複製され始めました。^[1]^[2]しばらくして、シュピーゲルマンはRNAを少し取り、それを新しい溶液の入った別のチューブに移しました。このプロセスが繰り返されました。^[3]

RNA 鎖が短いほど複製が速くなり、選択によって速度が優先されるにつれて RNA はどんどん短くなりました。74 世代後、4,500 ヌクレオチド塩基の元の鎖は、わずか 218 塩基の矮小ゲノムになりました。この短い RNA 配列は、このような不自然な状況で非常に速く複製されました。

さらなる作業

マンフレッド・アイゲンの研究室のM. サンパーとR. ルーチェは、RNAを加えず、RNA塩基とQβレプリカーゼのみを加えて実験を再現した。彼らは、適切な条件下ではQβレプリカーゼが自発的にRNAを生成し、それがシュピーゲルマンのモンスターに似た形に進化することを発見した。^[4]

アイゲンはシュピーゲルマンの研究を基に、複製酵素の結合に必要な最小限の48または54ヌクレオチドにまでさらに分解した同様のシステムを作成した。今回はHIV-1逆転写酵素とT7 RNAポリメラーゼの組み合わせであった。^[5]^[6]

参照

参考文献

^ Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, IB, Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). 「精製酵素による自己増殖性および感染性核酸の合成」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 54 (3): 919–927. Bibcode :1965PNAS...54..919S. doi : 10.1073/pnas.54.3.919 . PMC 219765 . PMID 5217468.{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Mills, DR, RL Peterson, Sol Spiegelman (1967). 「自己複製核酸分子を用いた細胞外ダーウィン実験」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 58 (1): 217–24. Bibcode :1967PNAS...58..217M. doi : 10.1073/pnas.58.1.217 . PMC 335620 . PMID 5231602. {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Kacian,DL, DR Mills, FR Kramer, S. Spiegelman (1972). 「細胞外進化と複製の詳細な分析に適した複製RNA分子」。米国科学アカデミー紀要。69 (10): 3038–3042。Bibcode : 1972PNAS ...69.3038K。doi : 10.1073 / pnas.69.10.3038。PMC 389702。PMID 4507621。 {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Sumper, M; R. Luce (1975). 「バクテリオファージ Qbeta レプリカーゼによる自己複製および環境適応 RNA 構造の de novo 生成の証拠」(PDF) . Proceedings of the National Academy of Sciences . 72 (1): 162–166. Bibcode :1975PNAS...72..162S. doi : 10.1073/pnas.72.1.162 . PMC 432262 . PMID 1054493.
^ Oehlenschläger, Frank; Eigen, Manfred (1997 年 12 月)。「30 年後 - ソル・シュピーゲルマンとレスリー・オーゲルの in vitro 進化研究への新たなアプローチレスリー・オーゲルの 70 歳の誕生日を記念して」。生命の起源と生物圏の進化。27 (5–6): 437–457。Bibcode : 1997OLEB ...27..437O。doi : 10.1023 /A: 1006501326129。PMID 9394469。S2CID 26717033 。
^ ドーキンス、リチャード、ウォン、ヤン（2016）。祖先の物語。ホートン・ミフリン・ハーコート。ISBN 978-0544859937。

外部リンク

ASA - 2000年1月: ほぼ人生 2021年11月20日、Wayback Machineにアーカイブ
最終的ではない答え - 生命の起源

[1] Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, IB, Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). 「精製酵素による自己増殖性および感染性核酸の合成」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 54 (3): 919–927. Bibcode :1965PNAS...54..919S. doi : 10.1073/pnas.54.3.919 . PMC 219765 . PMID 5217468.{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[2] Mills, DR, RL Peterson, Sol Spiegelman (1967). 「自己複製核酸分子を用いた細胞外ダーウィン実験」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 58 (1): 217–24. Bibcode :1967PNAS...58..217M. doi : 10.1073/pnas.58.1.217 . PMC 335620 . PMID 5231602. {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[monster-3] Kacian,DL, DR Mills, FR Kramer, S. Spiegelman (1972). 「細胞外進化と複製の詳細な分析に適した複製RNA分子」。米国科学アカデミー紀要。69 (10): 3038–3042。Bibcode : 1972PNAS ...69.3038K。doi : 10.1073 / pnas.69.10.3038。PMC 389702。PMID 4507621。 {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[4] Sumper, M; R. Luce (1975). 「バクテリオファージ Qbeta レプリカーゼによる自己複製および環境適応 RNA 構造の de novo 生成の証拠」(PDF) . Proceedings of the National Academy of Sciences . 72 (1): 162–166. Bibcode :1975PNAS...72..162S. doi : 10.1073/pnas.72.1.162 . PMC 432262 . PMID 1054493.

[EIG-5] Oehlenschläger, Frank; Eigen, Manfred (1997 年 12 月)。「30 年後 - ソル・シュピーゲルマンとレスリー・オーゲルの in vitro 進化研究への新たなアプローチレスリー・オーゲルの 70 歳の誕生日を記念して」。生命の起源と生物圏の進化。27 (5–6): 437–457。Bibcode : 1997OLEB ...27..437O。doi : 10.1023 /A: 1006501326129。PMID 9394469。S2CID 26717033 。

[“Ancestor”-6] ドーキンス、リチャード、ウォン、ヤン（2016）。祖先の物語。ホートン・ミフリン・ハーコート。ISBN 978-0544859937。