RNAワールド仮説とは？

What is the best way to explain the RNA World hypothesis? originally appeared on Quora: the place to gain and share knowledge, empowering people to learn from others and better understanding the world.

Answer by Drew Smith, Studied catalytic RNA and developed aptamers for therapeutics and diagnostic applications, on Quora:

The RNA World hypothesisは、すべての生物に共通する成長の構造によってもたらされる鶏と卵の難問を解決するものである。 DNAはRNAをコード化し、RNAはタンパク質の合成を指示する。 タンパク質は、エネルギーを取り込むという生化学的な仕事をします。 このエネルギーはDNAの新しいコピーの合成に向けられ、新しい細胞や生物の成長をもたらします。

タンパク質は情報を保存するためにDNAを必要としますが、DNAもまた生化学的な仕事をするためにタンパク質を必要とします。 DNAもタンパク質も単独で生命を維持することはできません。 これは複雑なシステムであり、生命の起源において自然に出現するにはあまりに複雑すぎるのです。 5520>

トム・セックとアート・ゾーグは、RNAが情報を記憶する能力に加えて、生化学的な働きをすることを発見し、衝撃的な啓示を受けました。 RNAは、ニワトリにも卵にもなりうるのだ。 5520>

RNAの触媒特性は、原始的な生命に関する他のいくつかの手がかりに加えられた：

• RNAはタンパク質合成プロセスの中心である。 実際、タンパク質合成の場であるリボソームはほとんどが RNA であり、アミノ酸を結びつけてタンパク質にするのも RNA の部分です。
• 多くの基本的な生化学反応を触媒する酵素には、RNA に似たヌクレオチドがまだ存在しており、タンパク質酵素が次第に RNA 酵素に取って代わったことが示唆されています。
• DNAの構成要素はRNA前駆体から作られており、RNAがDNAに先行したことを示しています。

しかし、もっともらしい地球初期の条件で自己複製RNA世界を作る試みは、ほとんど失敗しています。 根本的な問題は、RNAが水中ではあまり安定しないことです。

ニック・レーンはこの観察結果をもとに、RNAワールドは生物進化の中間段階であったと仮定しました（他の多くの観察結果とともに）。 彼は、アルカリ性の熱水噴出孔に原始的なエネルギー代謝が出現したと提唱しています。 RNAの前駆体はこのエネルギーを取り込み、ダーウィン的進化のプロセスを開始し、その結果、今日の生命が誕生したのである。 これについては、ここにもう少し詳しく書いている。 生命の起源について最も証拠があるのはどの仮説か」に対するドリュー・スミスの回答 メタボリズムかRNAの自己複製か」

RNAワールドはおそらく生命の起源にはなかったでしょう。 しかし、ほぼ確実に存在し、ダーウィン進化論のジャンプスタート、ひいては複雑な生命体の出現に重要なステップであった。

脚注

自己複製RNA：テトラヒメナのリボソームRNA介在配列の自動切断と自動環化

構造生物学

自己複製分子が存在しなくても生命は進化した可能性があるが、ほぼ同じ速さや同じ距離を進むことはできず、完全に失敗した可能性も十分あった。 リボソームはリボザイムである。

Modern metabolism as a palimpsest of the RNA world.

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