QT45 — 氷の中で発見された45ユニットの自己複製RNA
重要な発見：自己複製する微小RNA分子
原始の氷のポケットでは、凍結融解サイクルによって溶質濃度が大幅に上昇し、冷蔵流通ハブが貨物を濃縮して移動させるのと同様に、マイクロリアクターのような条件が生み出される可能性があります。
ケンブリッジMRC分子生物学研究所（LMB）の研究者たちは、わずか45個の化学ユニットで構成される小さなRNA分子、QT45を発見しました。この分子はRNA鎖をコピーし、弱アルカリ性の凍結条件下でさえ自己合成できます。QT45は他のリボザイム（通常は150ユニット以上）よりもはるかに短いため、初期の地球で自然発生的に形成された可能性が高くなります。
QT45の発見
この発見は、研究者たちがランダムなRNA配列の巨大なライブラリー（約1兆個のバリアント）を作成し、選択と突然変異のサイクルを繰り返した体系的な選択プロセスから始まりました。彼らはコピー活性を示す配列を保持し、それを何度も進化させました。最終的に、明確な複製バンドがゲル上に現れ、QT45の出現を示しました。
実験のハイライト：
- ランダム化ライブラリー：〜1,000,000,000,000個の配列をスクリーニング
- 選択方法：コピー活性のための反復的な濃縮
- 結果：複数の選択サイクルの後にQT45が出現
- トランケーション：機能は〜35ユニットまで保持、効率は低下
- 環境：低温、弱アルカリ性、凍結融解条件下で活性が観察
QT45対典型的なリボザイム
QT45とより長いリボザイムの比較を以下に示します。
| 属性 | 典型的な長鎖リボザイム（＞150） | QT45（45ユニット） |
|---|---|---|
| 長さ | 150+ユニット | 45ユニット（35まで短縮可能） |
| 自然発生的な形成の可能性 | 非常に低い | より高い |
| 自己複製能力 | 実証が困難 | 実証済み（合成的な自己合成） |
| 最適な条件 | 不明確または温暖 | 弱アルカリ性の凍結マイクロ環境 |
凍結環境：それが重要な理由
水が凍結すると、不純物が氷の結晶間の液体の脈に濃縮されます。これにより、反応が加速され、RNAのような壊れやすい分子が安定化されます。研究チームは、極地近くの熱水池など、高温と低温が交互に変化する環境は、濃縮、熱活性化、およびpH変化のサイクルを生み出すと示唆しています。これらのサイクルは、商品が処理および移動されるロジスティクスハブのようなものです。
これは科学にとって何を意味するのか
QT45は、RNAの自己複製がより少ない材料とより単純なプロセスで始まった可能性があることを示唆しています。これは以下に影響を与えます。
- フィールド調査計画：原始的な複製体を検索する際には、氷のような環境または熱変動環境を優先します。
- リモート科学のロジ
