Монстр Шпигельмана

Цепь молекулы РНК

Монстр Шпигельмана — это цепочка РНК , состоящая всего из 218 нуклеотидов , которая может быть воспроизведена ферментом репликации РНК РНК -зависимой РНК-полимеразой , также называемой РНК-репликазой. Она названа в честь своего создателя Сола Шпигельмана из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, который впервые описал ее в 1965 году.

Описание

Шпигельман ввел РНК из простого бактериофага Qβ (Qβ) в раствор, содержащий РНК-репликазу Qβ, некоторые свободные нуклеотиды и некоторые соли. В этой среде РНК начала реплицироваться. ^[1]^[2] Через некоторое время Шпигельман взял немного РНК и перенес ее в другую пробирку со свежим раствором. Этот процесс был повторен. ^[3]

Более короткие цепи РНК могли реплицироваться быстрее, поэтому РНК становилась все короче и короче, поскольку отбор благоприятствовал скорости. После 74 поколений исходная цепь с 4500 нуклеотидными основаниями превратилась в карликовый геном с всего лишь 218 основаниями. Эта короткая последовательность РНК реплицировалась очень быстро в этих неестественных обстоятельствах.

Дальнейшая работа

M. Sumper и R. Luce из лаборатории Манфреда Эйгена повторили эксперимент, но без добавления РНК, только оснований РНК и репликазы Qβ. Они обнаружили, что при правильных условиях репликаза Qβ может спонтанно генерировать РНК, которая эволюционирует в форму, похожую на монстра Шпигельмана. ^[4]

Эйген построил работу Шпигельмана и создал похожую систему, еще более урезанную до 48 или 54 нуклеотидов — минимума, необходимого для связывания фермента репликации, на этот раз комбинации обратной транскриптазы ВИЧ-1 и РНК-полимеразы Т7 . ^[5]^[6]

Смотрите также

Ссылки

^ Шпигельман, С., Харуна, И., Холланд, И.Б., Бодро, Г. и Миллс, Д. (1965). «Синтез самораспространяющейся и инфекционной нуклеиновой кислоты с очищенным ферментом». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 54 (3): 919– 927. Bibcode : 1965PNAS...54..919S. doi : 10.1073 /pnas.54.3.919 . PMC 219765. PMID 5217468.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Миллс, DR, RL Петерсон, Сол Шпигельман (1967). «Внеклеточный дарвиновский эксперимент с самодублирующейся молекулой нуклеиновой кислоты». Труды Национальной академии наук . 58 (1): 217–24 . Bibcode : 1967PNAS...58..217M. doi : 10.1073/pnas.58.1.217 . PMC 335620. PMID 5231602 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Kacian,DL, DR Mills, FR Kramer, S. Spiegelman (1972). «Реплицирующаяся молекула РНК, пригодная для детального анализа внеклеточной эволюции и репликации». Труды Национальной академии наук . 69 (10): 3038– 3042. Bibcode : 1972PNAS...69.3038K. doi : 10.1073 /pnas.69.10.3038 . PMC 389702. PMID 4507621. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Sumper, M; R. Luce (1975). "Доказательства de novo производства самовоспроизводящихся и адаптированных к окружающей среде структур РНК репликазой бактериофага Qbeta" (PDF) . Труды Национальной академии наук . 72 (1): 162– 166. Bibcode :1975PNAS...72..162S. doi : 10.1073/pnas.72.1.162 . PMC 432262 . PMID 1054493.
^ Oehlenschläger, Frank; Eigen, Manfred (декабрь 1997 г.). «30 лет спустя – новый подход к эволюционным исследованиям in vitro Сола Шпигельмана и Лесли Оргела, посвящённый Лесли Оргелу по случаю его 70-летия». Origins of Life and Evolution of Biospheres . 27 ( 5– 6): 437– 457. Bibcode : 1997OLEB...27..437O. doi : 10.1023/A: 1006501326129. PMID 9394469. S2CID 26717033.
^ Докинз, Ричард ; Вонг, Ян (2016). Рассказ предка . Houghton Mifflin Harcourt. ISBN 978-0544859937.

Внешние ссылки

ASA - Январь 2000: почти жизнь Архивировано 20 ноября 2021 г. на Wayback Machine
Не совсем окончательные ответы - Происхождение жизни

[1] Шпигельман, С., Харуна, И., Холланд, И.Б., Бодро, Г. и Миллс, Д. (1965). «Синтез самораспространяющейся и инфекционной нуклеиновой кислоты с очищенным ферментом». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 54 (3): 919– 927. Bibcode : 1965PNAS...54..919S. doi : 10.1073 /pnas.54.3.919 . PMC 219765. PMID 5217468.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] Миллс, DR, RL Петерсон, Сол Шпигельман (1967). «Внеклеточный дарвиновский эксперимент с самодублирующейся молекулой нуклеиновой кислоты». Труды Национальной академии наук . 58 (1): 217–24 . Bibcode : 1967PNAS...58..217M. doi : 10.1073/pnas.58.1.217 . PMC 335620. PMID 5231602 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[monster-3] Kacian,DL, DR Mills, FR Kramer, S. Spiegelman (1972). «Реплицирующаяся молекула РНК, пригодная для детального анализа внеклеточной эволюции и репликации». Труды Национальной академии наук . 69 (10): 3038– 3042. Bibcode : 1972PNAS...69.3038K. doi : 10.1073 /pnas.69.10.3038 . PMC 389702. PMID 4507621. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[4] Sumper, M; R. Luce (1975). "Доказательства de novo производства самовоспроизводящихся и адаптированных к окружающей среде структур РНК репликазой бактериофага Qbeta" (PDF) . Труды Национальной академии наук . 72 (1): 162– 166. Bibcode :1975PNAS...72..162S. doi : 10.1073/pnas.72.1.162 . PMC 432262 . PMID 1054493.

[EIG-5] Oehlenschläger, Frank; Eigen, Manfred (декабрь 1997 г.). «30 лет спустя – новый подход к эволюционным исследованиям in vitro Сола Шпигельмана и Лесли Оргела, посвящённый Лесли Оргелу по случаю его 70-летия». Origins of Life and Evolution of Biospheres . 27 ( 5– 6): 437– 457. Bibcode : 1997OLEB...27..437O. doi : 10.1023/A: 1006501326129. PMID 9394469. S2CID 26717033.

[“Ancestor”-6] Докинз, Ричард ; Вонг, Ян (2016). Рассказ предка . Houghton Mifflin Harcourt. ISBN 978-0544859937.