Монстр Шпигельмана - это название, данное цепи РНК, состоящей всего из 218 нуклеотидов, которая способна воспроизводиться ферментом репликации РНК РНК-зависимой РНК-полимеразой , также называемой РНК-репликазой. Он назван в честь его создателя Сола Шпигельмана из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, который впервые описал его в 1965 году.
Описание [ править ]
Шпигельман ввел РНК из простого бактериофага Qβ (Qβ) в раствор, который содержал репликазу РНК Qβ, некоторые свободные нуклеотиды и некоторые соли. В этой среде началась репликация РНК. [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 скорость благоприятствовала отбору. После 74 поколений исходная цепь с 4500 нуклеотидными основаниями превратилась в карликовый геном, содержащий всего 218 оснований. Эта короткая последовательность РНК очень быстро реплицировалась в этих неестественных обстоятельствах.
М. Сампер и Р. Люс из лаборатории Эйгена воспроизвели эксперимент, за исключением того, что без добавления РНК, только основания РНК и репликаза Qβ. Они обнаружили, что при правильных условиях репликаза Qβ может спонтанно генерировать РНК, которая превращается в форму, подобную монстру Шпигельмана. [4] Однако Четверин и его коллеги позже показали, что «спонтанное» образование РНК было связано с загрязнением РНК окружающей среды. [5] Эйген построил на работе Шпигельмана и создал аналогичную систему, далее деградировавшую всего до 48 или 54 нуклеотидов - минимум, необходимый для связывания фермента репликации, на этот раз комбинации обратной транскриптазы ВИЧ-1 и РНК-полимеразы Т7 . [6] [7]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Spiegelman, С., Харун И., Голландия, IB, Beaudreau, Г. & Mills, D. (1965). «Синтез самораспространяющейся и инфекционной нуклеиновой кислоты с очищенным ферментом» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 54 (3): 919–927. Bibcode : 1965PNAS ... 54..919S . DOI : 10.1073 / pnas.54.3.919 . PMC 219765 . PMID 5217468 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- Перейти ↑ Mills, DR, RL Peterson, Sol Spiegelman (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 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Kacian, DL, DR Миллс, FR, Крамер С. Шпигельман (1972). «Реплицирующая молекула РНК, подходящая 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 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Sumper, M; Р. Люс (1975). «Доказательства производства de novo самовоспроизводящихся и экологически адаптированных структур РНК бактериофагом Qbeta репликазой» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 72 (1): 162–166. Bibcode : 1975PNAS ... 72..162S . DOI : 10.1073 / pnas.72.1.162 . PMC 432262 . PMID 1054493 .
- ^ Четверина, HV; Демиденко А.А.; Угаров В.И.; Четверин, А.Б. (30.04.1999). «Спонтанные перестройки в последовательностях РНК». Письма FEBS . 450 (1–2): 89–94. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (99) 00469-X . ISSN 0014-5793 . PMID 10350063 .
- ^ Oehlenschläger, Франк; Эйген, Манфред (декабрь 1997 г.). «30 лет спустя - новый подход к эволюционным исследованиям in vitro Сола Шпигельмана и Лесли Оргеля, посвященных Лесли Оргелу по случаю его 70-летия». Истоки жизни и эволюция биосфер . 27 (5–6): 437–457. Bibcode : 1997OLEB ... 27..437O . DOI : 10,1023 / A: 1006501326129 . PMID 9394469 .
- ^ Докинз, Ричард ; Вонг, Ян (2016). Сказка предков . ISBN 978-0544859937.
Внешние ссылки [ править ]
- ASA - Январь 2000: почти жизнь
- Не совсем окончательные ответы - происхождение жизни
