东京大学等研究小组成功完成试管内物质自发进化实验
20-07-30

按照科学想象,在生命诞生以前,存在一个由RNA以及短蛋白质等分子构成的分子自我复制系统,这个分子自我复制系统不断进化生成了当今复杂的生物界。然而由于这种分子自我复制系统的进化(也即RNA 集団的遗传组成变化)很快停止了,因此无法观察其如何向生命进化。

此次研究小组的成功,是由于独自开发了一种RNA的自我复制系统,这种系统在以往的分子系统基础上,使用了一种无细胞翻译反应液,能够将编码为RNA的遗传因子酵素等蛋白质翻译变成可能。实验中将该系统用于原始生命体模型,在实验室中进行了波及300世代的长期进化试验,其结果首次成功观测到了物质RNA的进化现象。

实验中,首先观测到寄生于宿主RNA并发生增加的寄生体RNA通过RNA组合自然发生了。 进而宿主RNA与寄生RNA双方相继获得对于彼此的耐性。这种进化的扩张竞争(进化为比对方更强的竞争)结果,使得宿主RNA和寄生RNA双方持续进化永无停止,从而分化为多种多样的种类,直到现在也依然没有停止的迹象。

以往认为单纯是生物特征的多样性持续进化现象,通过此次试验在非生物分子构成的系统中首次得到再现。由于出现了寄生体,RNA这种分子也仿佛如生物一样可以得到进化。科学家认为,这种与寄生体共进化的现象,也许正是使从物质中诞生生命成为可能的关键。

論文情報:【eLIFE】Emergence and diversification of a host-parasite RNA ecosystem through Darwinian evolution

消息来源:https://univ-journal.jp/42961/

        

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