遺伝コードの謎に迫る:初期生命のアミノ酸の意外な起源

読了時間: 2 分
によって Jamie Olivos
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古代の分子構造と絡み合ったDNA鎖。

Tokyo新たな研究によれば、遺伝暗号の進化はこれまで考えていたよりも複雑であることが示されました。ほぼすべての生物は遺伝暗号を利用しており、4つのヌクレオチドから20種類のアミノ酸が形成され、タンパク質が作られます。アリゾナ大学のジョアンナ・メイゼルとそのチームは、このプロセスの解釈を見直す必要がある可能性を示唆する新たな情報を発見しました。彼らの研究は、アミノ酸が現在の認識とは異なる順序で追加されたかもしれないことを明らかにしています。

研究の重要な発見は以下のとおりです:

  • 初期段階で小さなアミノ酸が好まれること。
  • 早い段階での金属と結合するアミノ酸の取り込み。
  • 現行の遺伝暗号は今は存在しないバージョンに続くものである可能性が高い。

遺伝暗号の進化に関する従来の考えに疑問を投げかける意見があります。ウレー-ミラーの実験は初期の地球環境を再現することを目的としていましたが、特定の硫黄を含むアミノ酸を含んでいませんでした。科学者たちは、これらのアミノ酸が後から遺伝暗号に加えられたと考えていました。この実験に硫黄が含まれていなかったことは、実験結果に対する疑念を引き起こしています。

この研究は、地球の歴史を理解するだけでなく、他の惑星での生命探しにも影響を及ぼします。共同著者のダンテ・ラウレッタは、古代の硫黄に富んだ環境を知ることが、生命存在の手がかりを与えると述べています。例えば、火星やエンセラダス、エウロパには多くの硫黄化合物があります。これにより、これらの場所も似たような生物学的プロセスや微生物が存在する可能性があります。

研究者たちは新しい手法を用いて、タンパク質の一部である「ドメイン」を調査し、初期の生命体についての知見を得ました。タンパク質全体を調べるのではなく、これらのドメインに注目することで、古代のタンパク質配列には多くのトリプトファンとチロシンが含まれていることを発見しました。これらのアミノ酸は遺伝コードに後から追加されているにもかかわらず、このアプローチにより明らかになりました。

Title: 初期生命体の秘密を解く――タンパク質ドメインの革新的研究

この研究は現在のものとは異なる遺伝暗号がかつて存在していた可能性があることを示しています。初期の生命体は環状構造を持つアミノ酸を好んでいたようで、今日の生物が発展する以前にすでに生命は複雑で多様であったことを示唆しています。この研究は、生命がどのように進化したか、そして類似のプロセスが他の惑星でも起こり得るかを理解する助けとなるかもしれません。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2410311121

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Sawsan Wehbi, Andrew Wheeler, Benoit Morel, Nandini Manepalli, Bui Quang Minh, Dante S. Lauretta, Joanna Masel. Order of amino acid recruitment into the genetic code resolved by last universal common ancestor’s protein domains. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (52) DOI: 10.1073/pnas.2410311121
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