新研究: 生命の起源で初期のRNA分子が古代環境で安定を達成する方法

Tokyo科学者たちは、地球上で生命がどのように始まったのかをまだ解明しようとしています。というのも、初期の環境で複雑な分子がどのように形成され、安定して存在していたのかがわからないからです。ミュンヘンを拠点とする「オリジンズ」という研究グループの研究者たちは、初期のRNA分子を安定させたかもしれない方法を発見しました。この発見によって、実験室で生命の初期段階を再現する手がかりになる可能性があります。

2本のRNA鎖が結合すると、より安定し、持続時間が長くなります。初期の地球環境では、これは非常に重要でした。なぜなら、それによって最初の細胞が誕生する以前の何十億年もの間に、DNAやRNA、タンパク質のような複雑な分子が形成されるのに役立ったからです。しかし、このプロセスがどのようにして進行したのか、私たちはまだ完全には理解していません。

研究の重要なポイント：

• 研究者たちは、現代のものよりも簡単に組み立てることができるRNA塩基のモデルシステムを使用しました。
• これらの塩基は、水溶液にエネルギー源を加えると、わずかに数分間だけ存在する短いRNA鎖を形成しました。
• 短いRNA鎖の断片を加えると、より安定した二重鎖が形成され、数時間持続しました。

二本鎖RNAは、活性を持ちタスクを実行できるような形状に折り畳まれます。このRNAには2つの利点があります：寿命が長く、酵素としても機能できることです。しかし、初期の地球環境でこれらの二重らせんがどのようにして形成されたのかは謎です。

研究室での実験において、科学者たちは二本鎖RNAがハイブリダイゼーションによって形成されることを観察しました。短いRNA鎖が相補的な塩基を引き寄せ、安定した二本鎖を形成するのです。この結果は、二本鎖RNAが初期の細胞様構造であるプロトセルの作成に役立つ可能性があるため、重要です。

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二本鎖RNAを持つプロトセルは、より安定し容易に合体しなくなった。この安定性は、独自の細胞アイデンティティを発展させるために重要である。プロトセルが頻繁に合体する場所では、個々の特徴を保持することは困難だった。二本鎖RNAは、合体を防ぐ安定した境界の形成に寄与した。

この研究は生命の起源を説明するだけでなく、現代においても重要な意味を持っています。COVID-19のパンデミック時には、RNAがワクチンの製造に不可欠でした。RNAの安定性を理解することは、将来の医学研究に役立つでしょう。

研究チームのリーダーであるヨブ・ブックホーフェン氏は、RNAが情報を保存し、反応を促進する能力があるため興味深いと述べています。ある人々は、この研究を単なる趣味と見なしていますが、実際には多くの利点があります。生命の起源を研究することは、科学者が医療技術を向上させ、生化学的プロセスをより深く理解するのに役立ちます。

ORIGINSチームは、RNA分子の寿命を延ばす方法を発見しました。これは複雑な生命の初期段階において重要です。このRNAに関する理解は医学の進歩につながる可能性があります。彼らの研究は貴重な知識を提供し、分子レベルで生命を研究する新たな機会を創出します。