¦¦наша жизнь¦¦ [серия 3] ~crAzy__GIRL~
目次:
DNAは私たち自身にとっての核であるように、有名な二重らせんは世界の生物学の研究の核心です。しかし、これらの基本分子は単独では機能できません。 DNAは私たちの体を築くためのソースコードとデータを保存し、その発見は「どんなマシンが私たちのコードを読むのか」という質問を含む無数の新しい研究スレッドへの扉を開きました。
ノーベル賞を受賞した生物学者のVenki Ramakrishnanは、その答えを追求する旅を解き明かします。 遺伝子機械リボソームの秘密を解読するための競争 彼は不確かさに直面して野心的な旅を展開し、明快さをもって科学を説明するだけでなく、謙虚さを伴う知識の追求を取り巻く複雑な政治についての展望も提供する。
以下はからの抜粋です。 遺伝子機 、今週のBasic Booksが発行しました。
原始霧から浮かび上がる
人生がどのように始まったのかは、生物学に残る大きな謎の一つです。すべての生命は、正しい化学環境で何らかのエネルギーを必要とします。一部の人々は、生命が使う化学の多くは、海の地熱ベントの端で起こる化学のようなものに似ていると指摘しました。他の人が論じたようにこれが単なる偶然の一致であったとしても、どのような条件が生命を出現させることを可能にしたかについて考えることは有用です。しかし基本的に人生は一連の化学反応以上のものです。それは複雑な生命体が非常に原始的なものから進化することを可能にするような方法で遺伝情報を保存して再生する能力です。この基準では、ウイルスが生存していることは疑いの余地はありません。たとえ人々が繁殖するには宿主細胞が必要だからです。しかし、ウイルスに感染し、感染と戦っている自分の体を経験したことがある人なら誰でも、ウイルスが生きていることを疑うことはできません。
問題は、ほとんどすべての生命体において、DNAは遺伝情報を持っていたが、DNA自体は不活性であり、RNAだけでなくリボソームも必要とする多数のタンパク質酵素によって作られていたことであった。さらに、DNAの糖であるデオキシリボースは、リボースから大きな複雑なタンパク質によって作られました。システム全体がどのようにして開始されたかを誰も理解できませんでした。どのように人生が始まったのかを考えていた科学者たちは、ラホヤのソーク研究所のレスリー・オルゲル、イリノイ大学のカール・ウーゼのように、人生はRNAから始まるのではないかと示唆しました。当時、これは純粋な憶測でした - ほとんどがサイエンスフィクション - RNAが化学反応を実行することができることが知られていなかったので。
CechとAltmanの発見はそれを一変させました。 RNAは今やDNAのように塩基のシーケンスとして情報を運ぶことができる分子であり、タンパク質のように化学反応を実行することもできます。 RNAのビルディングブロックは、何十億年も前に地球に存在していた可能性がある単純な化学物質から作ることができることを今や知っています。それで、それらのうちのいくつかが彼ら自身をまさしく再現することができるまで、どのように人生がたくさんのランダムに作られたRNA分子から始まったかもしれないか想像することは可能です。これが起こると、進化と自然選択はますます複雑な分子、最終的には原始リボソームと同じくらい複雑なものさえも作ることを可能にするだろう。原始的なRNAの世界、Wally Gilbertによって最初に造られた用語のアイデアは広く受け入れられるようになりました。
リボソームはRNAが支配する世界で始まったかもしれませんが、タンパク質を作ったため、トロイの木馬になりました。タンパク質は、それらのアミノ酸がより単純なRNA分子よりも多様な化学反応が可能であるため、RNAよりもほとんどの種類の反応を行うことにおいてはるかに優れていることがわかった。これは、タンパク質が作られるにつれて、それらは徐々に進化し、その当時のRNA分子のほとんどの機能を引き継ぐようになりました。そうすることで、彼らは私たちが知っているように人生を変えました。これはまた、リボソームが大量のRNAを有するにもかかわらず、DNAを複製するかまたはそれをRNAにコピーする酵素が現在完全にタンパク質でできている理由を説明するかもしれない。これはおそらく、遺伝子を保存するためのDNAの使用が後になったためです。その頃には、タンパク質が優勢になり、細胞内でほとんどの反応を実行していました。
もちろん、これはタンパク質を作るためのコードを持った遺伝子がどのようにして生まれたのかを説明するものではありません。最善の推測は、初期の型のリボソームが短い範囲のランダムペプチドを作っただけで、それが当時のRNA酵素を改善するのに役立ったということです。しかし、そこから、どのようにして遺伝子が由来し、アミノ酸を持つタンパク質を非常に特定の順序で張り合わせるかという指示が運ばれてきたことは、まったく大きな飛躍であり、依然として生命の大きな謎の1つです。そしてそれは言い換えると、大きなサブユニットに加えて、他の多くの要素が存在しなければならないことを意味するでしょう：遺伝子コードを運ぶためのmRNA、アミノ酸を持ち込むためのtRNA、そしてmRNAのためのプラットフォームを提供するための小さなサブユニット結合するｔＲＮＡ。しかし、RNA触媒作用が発見されるまでは、人々はシステムが原理的にどのように始まったのかを知ることができませんでした。
Gene Machineからの抜粋Venki Ramakrishnanによるリボソームの秘密解読のための競争著作権©2018。基本的な本によって出版されて