Монстр Шпигельмана
Монстр Шпигельмана представляет собой цепь РНК , состоящую всего из 218 нуклеотидов , которая способна воспроизводиться ферментом репликации РНК РНК-зависимой РНК-полимеразой , также называемой РНК-репликазой. Он назван в честь своего создателя Сола Шпигельмана из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, который впервые описал его в 1965 году.
Описание
[ редактировать ]Шпигельман ввел РНК простого бактериофага Qβ (Qβ) в раствор, который содержал РНК-реплицазу Qβ, несколько свободных нуклеотидов 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 повторился. [ 3 ]
Более короткие цепи РНК могли реплицироваться быстрее, поэтому РНК становилась все короче и короче, поскольку отбор благоприятствовал скорости. Через 74 поколения 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.
Дальнейшая работа
[ редактировать ]М. Сампер и Р. Люс из лаборатории Манфреда Эйгена повторили 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 эволюционирует в форму, подобную монстру Шпигельмана. [ 4 ]
Эйген опирался на работу Шпигельмана и создал аналогичную систему, в дальнейшем разложившуюся до всего лишь 48 или 54 нуклеотидов — минимума, необходимого для связывания фермента репликации, на этот раз комбинации обратной транскриптазы ВИЧ-1 и РНК-полимеразы Т7 . [ 5 ] [ 6 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шпигельман С., Харуна И., Холланд И.Б., Бодро Г. и Миллс Д. (1965). «Синтез саморазмножающейся и инфекционной нуклеиновой кислоты с очищенным ферментом» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 54 (3): 919–927. Бибкод : 1965ПНАС...54..919С . дои : 10.1073/pnas.54.3.919 . ПМК 219765 . ПМИД 5217468 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Миллс, Д.Р., Р.Л. Петерсон, Сол Шпигельман (1967). «Внеклеточный дарвиновский эксперимент с самовоспроизводящейся молекулой нуклеиновой кислоты» . Труды Национальной академии наук . 58 (1): 217–24. Бибкод : 1967ПНАС...58..217М . дои : 10.1073/pnas.58.1.217 . ПМК 335620 . ПМИД 5231602 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Касиан, Д.Л., Д.Р. Миллс, Ф.Р. Крамер, С. Шпигельман (1972). «Реплицирующаяся молекула РНК, подходящая для детального анализа внеклеточной эволюции и репликации» . Труды Национальной академии наук . 69 (10): 3038–3042. Бибкод : 1972PNAS...69.3038K . дои : 10.1073/pnas.69.10.3038 . ПМК 389702 . ПМИД 4507621 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Сампер, М; Р. Люс (1975). «Доказательства производства de novo самореплицирующихся и адаптированных к окружающей среде структур РНК с помощью репликазы бактериофага Qbeta» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 72 (1): 162–166. Бибкод : 1975ПНАС...72..162С . дои : 10.1073/pnas.72.1.162 . ПМЦ 432262 . ПМИД 1054493 .
- ^ Оленшлегер, Франк; Эйген, Манфред (декабрь 1997 г.). «30 лет спустя - новый подход к эволюционным исследованиям Сола Шпигельмана и Лесли Оргела in vitro, посвященным Лесли Оргелу по случаю его 70-летия». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 27 (5–6): 437–457. Бибкод : 1997OLEB...27..437O . дои : 10.1023/А:1006501326129 . ПМИД 9394469 . S2CID 26717033 .
- ^ Докинз, Ричард ; Вонг, Ян (2016). Рассказ предка . Хоутон Миффлин Харкорт. ISBN 978-0544859937 .