QT45 — 얼음 속에서 발견된 45개 단위로 이루어진 자기 복제 RNA
주요 내용: 스스로 복제하는 아주 작은 RNA 분자
원시 얼음 주머니 속에서 동결-해동 주기가 용질 농도를 엄청나게 증가시켜 냉장 유통 허브가 화물을 집중시키고 이동시키는 것과 매우 유사하게 미세 반응기 같은 조건을 만들 수 있습니다.
케임브리지 MRC 분자생물학 연구소(LMB)의 연구진은 45개의 화학 단위로 구성된 작은 RNA 분자인 QT45를 발견했습니다. 이 분자는 약알칼리성, 동결된 조건에서 RNA 가닥을 복제하고 심지어 스스로를 합성할 수도 있습니다. QT45는 다른 리보자임(보통 150개 이상의 단위)보다 훨씬 짧기 때문에 초기 지구에서 자발적으로 형성되었을 가능성이 더 큽니다.
QT45의 발견
이번 발견은 연구진이 약 1조 개의 변형체를 가진 거대한 무작위 RNA 서열 라이브러리를 만들고 반복적인 선택 및 돌연변이 주기를 거치게 한 체계적인 선택 과정을 따른 것입니다. 그들은 복제 활성을 보이는 서열을 유지하고 여러 라운드에 걸쳐 진화시켰습니다. 결국 겔에서 명확한 복제 밴드가 나타나 QT45의 출현을 나타냈습니다.
실험 주요 내용:
- 무작위 라이브러리: ~1,000,000,000,000개의 서열 스크리닝
- 선택 방법: 복제 활성에 대한 반복적 강화
- 결과: 여러 선택 주기 후 QT45의 출현
- 절단: 효율은 감소했지만 ~35개 단위까지 기능 유지
- 환경: 차갑고 약간 알칼리성이며 동결-해동 조건에서 활성 관찰
QT45 대 일반적인 리보자임
다음은 QT45와 더 긴 리보자임의 비교입니다.
| 속성 | 일반적인 긴 리보자임(>150) | QT45(45개 단위) |
|---|---|---|
| 길이 | 150+ 단위 | 45개 단위(35개 가능) |
| 자발적 형성 가능성 | 매우 낮음 | 더 높음 |
| 자체 복제 능력 | 입증하기 어려움 | 입증됨(합성 자체 합성) |
| 최적 조건 | 불분명하거나 따뜻함 | 약알칼리성, 냉동된 미세 환경 |
냉동 환경: 왜 중요할까요?
물이 얼면 불순물이 얼음 결정 사이의 액체 정맥에 집중됩니다. 이것은 반응을 가속화하고 RNA와 같은 깨지기 쉬운 분자를 안정화합니다. 연구팀은 극지방 근처의 열수 연못과 같이 번갈아 가며 덥고 추운 조건을 가진 환경이 농도, 열 활성화 및 pH 변화의 주기를 만든다고 제안합니다. 이러한 주기는 상품이 처리되고 이동되는 물류 허브와 같습니다.
이것이 과학에 의미하는 것
QT45는 RNA 자체 복제가 더 적은 재료와 더 간단한 프로세스로 시작되었을 수 있음을 시사합니다. 이는 다음에 영향을 미칩니다.
- 현장 연구 계획: 원시 복제자를 찾을 때 얼음이 많거나 열악하게 변동하는 열 환경을 우선시하십시오.
- 원격 과학을 위한 물류
