Nature誌に掲載されたこの研究では、遺伝情報の保存に関与するすべての生物の重要な成分であるRNAの特性を模倣する合成分子の作成が含まれます。 「ロックされた核酸」(LNA)と呼ばれる分子は、遺伝情報を保存し、酵素(生物学的触媒)を必要とせずに再現できます。
この成果の重要性は、酵素が自己複製分子の出現後に進化したと考えられているという事実にあります。科学者は、酵素なしで自己表現できるRNA様分子を作成することにより、人生の初期の進化において重要な段階を潜在的に再構築しました。
実験は、天然RNAと同様に、それぞれが交互の糖とリン酸塩基の骨格からなるLNA分子のプールから始まりました。次に、これらの分子は、古代地球の原始環境で発生した可能性のある温度変動をシミュレートし、複数のラウンドの加熱と冷却サイクルを服従させました。
時間が経つにつれて、LNA分子は自然選択のプロセスを受けました。そこでは、最もうまく複製できる分子が集団で支配的になりました。最終的に、研究者は、生物の基本的な属性に似た、高効率と精度で自己表現できるLNA分子の出現を観察しました。
この研究の意味は、人生の起源の理解を超えています。合成分子の自己複製と進化を管理する原則を調査することにより、科学者は新しい遺伝システムと治療薬を潜在的に設計することができます。たとえば、LNAベースの分子は、特定の遺伝子を標的とするか、遺伝子発現を調節するように設計され、医学とバイオテクノロジーの潜在的な進歩につながる可能性があります。
人生の最初の火花の成功した再作成は、地球上の生命の起源につながった謎めいたプロセスを解き放つことに近づきます。さらに、化学と生物学の間の深い相互接続性を強調し、生命の基本的なビルディングブロックに触発された研究と革新の新しい道を開きます。