RNAが初期の触媒活性の可能性の高い候補と見なされる理由は次のとおりです。
* 構造的柔軟性: RNAは一本鎖分子であり、複雑な3次元構造に折りたたむ柔軟性を高めます。これらの構造は、基質に結合し、化学反応を促進できる特定の活性部位を作成するために重要です。二本鎖であるDNAは、この目的に対してより硬く、適応性が低くなります。
* 多様な化学修正: RNAにはDNAよりも幅広い化学修飾があり、機能的多様性が向上します。これらの修飾は、触媒活性を高めるか、RNA酵素(リボザイム)の特異性を変化させることができます。
* 歴史的証拠: 「RNAの世界仮説」は、地球上の生命が自己複製RNA分子に由来することを提案しています。これらの初期のRNA分子は、複製や代謝などの本質的な機能を実行するために触媒活性を持たなければならなかったでしょう。
ここにRNAとDNAの触媒的役割の内訳があります:
触媒としてのRNA:
* リボザイム: 触媒活性を持つRNA分子。例は次のとおりです。
* リボソームRNA(RRNA): タンパク質合成におけるペプチド結合形成を触媒します。
* 小さな核RNA(snRNA): スプライシング前の男性RNAに関与します。
* 小さな核小体RNA(snorna): リボソームRNAを処理します。
* rNase P: tRNA前駆体を切断します。
触媒としてのDNA:
* dnazymes: 触媒活性を持つDNA分子。リボザイムよりはあまり一般的ではありませんが、DNAZYMESは次のようなさまざまな用途向けに設計されています。
* 触媒DNAアプタマー: 特定のターゲットに結合し、特定の反応をトリガーできます。
* DNAベースのセンサー: 触媒応答をトリガーすることにより、特定の分子を検出できます。
結論:
RNAとDNAの両方が触媒活性を示すことができますが、RNAは初期の生活でより顕著な役割を果たしていると考えられており、現代の細胞でより広範な触媒機能を維持し続けています。 RNAの柔軟性と化学的多様性が高まると、多様な触媒構造を作成するためのより適切な分子になります。ただし、DNAは触媒の可能性も備えており、研究者はさまざまな分野でのアプリケーションの可能性を調査しています。