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原始の地球にも存在できた、自己複製する短いRNAを発見医療技術ニュース

早稲田大学は、原始の地球にも存在できた20塩基の短いランダム配列のRNA集団から特定のRNA配列と構造が自発的に出現すること、それらのRNAを基に特定の20塩基のRNAが自己複製することを実証した。

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 早稲田大学は2023年7月5日、原始の地球にも存在できた20塩基の短いランダム配列のRNA集団から特定のRNA配列と構造が自発的に出現すること、それらのRNAを基に特定の20塩基のRNAが自己複製することを実証したと発表した。東京大学との共同研究による成果だ。

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短いランダムなRNA集団に起きる化学反応を調査するという独自のアプローチで最小の自己複製RNAを発見[クリックで拡大] 出所:早稲田大学

 今回の研究では、20塩基のランダムな配列の原始RNA集団に起きる化学反応を調査。高濃度マグネシウム環境下に数日間さらすだけで、自発的な組み換えや連結反応が起こり、長いRNAが生じた。このRNAは、特定の配列や構造を持つRNAファミリーが濃縮されていた。

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原始RNA集団における特定のRNAファミリーの出現[クリックで拡大] 出所:早稲田大学

 濃縮されたRNAの中からは、自身のコピーを作る、20塩基の自己複製RNAが発見された。この自己複製RNAは、自身に結合する2つのRNAを連結させて自分のコピーを作成するが、原始の地球に存在していたとされる2',3'-環状リン酸と2',5'-ホスホジエステル結合は、特に重要なRNA修飾であることを見出した。また、この自己複製RNAは、これまで最小とされた自己複製RNAの3分の1の長さで、原始の地球上で生じえた長さとなる。

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最小の自己複製RNA。基質RNA1・2を連結して自分のコピーを作る[クリックで拡大] 出所:早稲田大学

 自己複製RNAは、現状では複製が途中で止まってしまうものの、指数増殖する潜在性が示された。将来的には、改変により持続的に自己複製して進化するRNAの発見につながる可能性がある。

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