法國國家科學研究中心博士後Taro Kobayashi和東京大學Hakuichi Ichihashi教授成功地在體外自發地將RNA的自我複制系統進化為各種菌株,這只是一種物質的集合。

 在前生命時代,有一個由RNA和短蛋白等分子組成的分子自我複制系統,可以想像它們的進化創造了今天這樣多樣而復雜的生物世界。然而,在分子的常規自我複制系統中,進化(RNA群體遺傳組成的變化)立即停止,並沒有觀察到它接近生命。

 在這項研究中,我們自主開發了一種RNA自我複制系統,該系統使用一種反應溶液(無細胞翻譯反應溶液),可以將RNA編碼的基因翻譯成酶等蛋白質,基於傳統的分子系統。...使用該系統作為原始細胞的模型,我們在實驗室進行了大約 300 代的長期進化實驗,結果我們首次成功地觀察到了作為一種物質的 RNA 的進化現象。

 在實驗中,首先,通過RNA重組自發產生依賴於原始RNA(宿主RNA)而增加的寄生RNA(寄生RNA)。兩個人都對對方產生了反抗。由於這種進化軍備競賽(使其比對手更強大的進化),宿主 RNA 和寄生蟲 RNA 都在繼續進化並分化為各種類型,並且沒有跡象表明它們會停止。

 這一次,被認為是生物體獨有的多樣性進化和可持續進化等現象首次在由非生物分子組成的系統中再現。隨著寄生蟲的出現,即使是一種叫做 RNA 的分子也可以“像活的有機體一樣”進化。據說與這種寄生蟲共同進化是使生命從物質中誕生的關鍵。

論文信息:[ELIFE] 通過達爾文進化論的宿主-寄生蟲 RNA 生態系統的緊急情況和多樣化

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