Spiegelmans Monster - Spiegelmans Monster - Wikipedia

Spiegelmanovo monstrum je jméno dané pro RNA řetězec pouze 218 nukleotidy který je schopen reprodukovat enzym replikace RNA RNA-dependentní RNA polymeráza, nazývaná také RNA replikáza. Je pojmenována po svém tvůrci, Sol Spiegelman, z University of Illinois v Urbana-Champaign kdo to poprvé popsal v roce 1965.

Popis

Spiegelman představil RNA z jednoduchého bakteriofág Qβ (Qβ) do roztoku, který obsahoval Qp RNA replikázu, některé volné nukleotidy a některé soli. V tomto prostředí se RNA začala replikovat.[1][2] Po chvíli Spiegelman vzal trochu RNA a přenesl ji do jiné zkumavky s čerstvým roztokem. Tento proces se opakoval.[3]

Kratší řetězce RNA bylo možné replikovat rychleji, takže RNA se zkracovala a zkracovala, protože selekce upřednostňovala rychlost. Po 74 generacích skončilo původní vlákno se 4500 nukleotidovými bázemi jako trpasličí genom s pouze 218 bázemi. Tato krátká sekvence RNA se za těchto nepřirozených okolností replikovala velmi rychle.

M. Sumper a R. Luce z Eigenovy laboratoře experiment replikovali, kromě přidání RNA, pouze RNA základny a Qp replikáza. Zjistili, že za správných podmínek může Qp replikáza spontánně generovat RNA, která se vyvine do podoby podobné Spiegelmanovu příšerám.[4] Chetverin a kolegové však později ukázali, že „spontánní“ tvorba RNA byla způsobena kontaminací RNA v prostředí.[5] Eigen stavěl na práci Spiegelmana a vytvořil podobný systém, který se dále degradoval na pouhých 48 nebo 54 nukleotidů - minimum potřebné pro vazbu replikačního enzymu, tentokrát kombinace HIV-1 reverzní transkriptáza a T7 RNA polymeráza.[6][7]

Viz také

Reference

  1. ^ Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, I. B., Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). „Syntéza samovolně se množící a infekční nukleové kyseliny s čištěným enzymem“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 54 (3): 919–927. Bibcode:1965PNAS ... 54..919S. doi:10.1073 / pnas.54.3.919. PMC  219765. PMID  5217468.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ Mills, D. R., R. L. Peterson, Sol Spiegelman (1967). „Extracelulární darwinovský experiment s molekulou nukleové kyseliny, která se sama duplikuje“. Sborník Národní akademie věd. 58 (1): 217–24. Bibcode:1967PNAS ... 58..217M. doi:10.1073 / pnas.58.1.217. PMC  335620. PMID  5231602.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Kacian, D.L., D.R. Mills, F.R. Kramer, S. Spiegelman (1972). „Replikační molekula RNA vhodná pro podrobnou analýzu mimobuněčné evoluce a replikace“. Sborník Národní akademie věd. 69 (10): 3038–3042. Bibcode:1972PNAS ... 69,3038K. doi:10.1073 / pnas.69.10.3038. PMC  389702. PMID  4507621.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  4. ^ Sumper, M; R. Luce (1975). „Důkazy pro de novo produkci samoreplikujících se a environmentálně přizpůsobených struktur RNA pomocí bakteriofága Qbeta replikázy“ (PDF). Sborník Národní akademie věd. 72 (1): 162–166. Bibcode:1975PNAS ... 72..162S. doi:10.1073 / pnas.72.1.162. PMC  432262. PMID  1054493.
  5. ^ Chetverina, H. V .; Demidenko, A. A .; Ugarov, V. I .; Chetverin, A. B. (1999-04-30). "Spontánní přesmyky v sekvencích RNA". FEBS Dopisy. 450 (1–2): 89–94. doi:10.1016 / S0014-5793 (99) 00469-X. ISSN  0014-5793. PMID  10350063.
  6. ^ Oehlenschläger, Frank; Eigen, Manfred (Prosinec 1997). „O 30 let později - nový přístup k in vitro evolučním studiím Sol Spiegelmana a Leslie Orgelové věnovaný Leslie Orgelovi u příležitosti jeho 70. narozenin“. Počátky života a vývoj biosfér. 27 (5–6): 437–457. Bibcode:1997OLEB ... 27..437O. doi:10.1023 / A: 1006501326129. PMID  9394469.
  7. ^ Dawkins, Richarde; Wong, Yan (2016). Příběh předků. ISBN  978-0544859937.

externí odkazy