自然発生と生合成の理論

著者: Joan Hall
作成日: 1 1月 2021
更新日: 24 11月 2024
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細胞の構造と機能(細胞小器官まとめ)
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自然の手段による自発的な生命の創造は、アリストテレスの時代から興味を引かれてきたものです。遺伝物質に対する我々の理解がより成熟し洗練されるにつれて、問題は解決に向いている形で骨化されてきた。最近では、生命の起源についての新しい理論も現れています。


ほとんどの現代生活はDNAから来ます (Fotolia.comからAllyson RickettsによるDNA画像)

痰の発生

自然発生の歴史の大部分において、注目すべき質問者は生命の起源(多くの場合、神に任せられていた)や、無生物から完全に形成された無作為に生じる問題にそれほど焦点を当てていませんでした。 Francesco Rediは、17世紀という早い時期にこの考えを否定しましたが、1859年にフランスの化学者Louis Pasteurが死の鐘を鳴らすまではかかりました。パスツールは肉の中で肉を調理した(生命は腐った肉から来たと考えられていたので)それを柔軟にし、それをS字型に折りたたむように彼ののどを温めた。それらはびんののどに含まれているので、入ることができなかった。彼は、生物が自発的に作られていないことを発見しました。代わりに、彼らはパスツールが首をまっすぐにして通過を許したときにだけ入ってきた。

DNAの発見

グレガー・メンデルは、1868年という早い時期に遺伝に関して重要な利益を得ていましたが、彼の科学的アイデアは、進化論、特にダーウィンの自然淘汰の理論について、現時点では真に統合されていません。メンデルのアイデアは、その有効性が賢明であることが証明されているので、20世紀に生まれ変わりました。 20世紀の前半を通して、研究者たちは遺伝や複製の単位のようなタンパク質ではなく、DNAに目を向け始めました。1953年のJames Watson、Francis Crick、Rosalind FranklinによるDNAの構造に関する大きな進歩は、ついにそれがどのように遺伝に寄与したかを明確にしました。

鶏肉か卵?

これらの発見は古典的なパズルを導きました:DNAは階段状に見える2つの絡み合ったストリップと4対の塩基分子から構成されています。これらの塩基対はアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)およびチミン(T)である。 「A」は常に「T」と接続し、「C」は常に「G」と接続します。各3塩基対はトリプレットと呼ばれ、これは20個のアミノ酸のいずれかをコードする。これらのアミノ酸が配列に取り込まれて一緒に連結されると、それらは複雑なタンパク質を形成する。しかしながら、問題はタンパク質が細胞の機能を促進するので、現代の生活ではDNAとタンパク質の両方が同時に存在しなければならないということです。それでも、この問題を回避するには、いくつかの非従来型のアイデアが必要です。


ミラーとウレイ

DNA構造が発見されたのと同時に、Stanley MillerとHarold Ureyは、大量の二酸化炭素と窒素が存在する地球の原始大気をシミュレートするように設計された実験を行いました。彼らは、適切な条件下で、炭素が必要なアミノ酸の大部分ならびにいくつかの糖および脂質を含むより複雑な有機化合物を形成し始めることを発見した。これらの経験は単純になりがちです。しかし、人生の初期条件の大部分をまとめることは非常に困難です。今日のすべての生物は何十億年もの進化を経てきましたが(原核生物のような多くの細胞型はより複雑な形の固有オルガネラを持っていませんが)、そのため私たちに伝える手掛かりはほとんどありません。人生の始まりでもありました。

RNAの世界

1980年に、世界的なRNA仮説が勢いを増し始めました。彼は彼がコピーするDNAと彼が翻訳するタンパク質の間の仲介者です。 RNAはDNAなどの情報も保存でき、タンパク質と同様の機能を実行できます。 DNAが進化するまで原始生活はRNAを使用したと仮定されている。 2009年にRNA形成の説明に役立つ重要な実験が行われました。それはDNAのように、リン酸に結合する砂糖で作られた織り糸を持っています。鎖は窒素含有塩基対に結合する。より単純な高分子からRNAを「開発する」ことは非常に困難であったが、実験が行ったことは、異なる中間経路を介して糖ワイヤを窒素含有塩基と結合することであった。事実、RNAは自然の手段で構築することができます。

その他の仮説

PNAの世界的仮説もあります。これは、ペプチド核酸はRNAやDNAではなく原始生命の中で情報を一度取ったと述べています。 TNA(甲状腺核酸)およびGNA(グリコール核酸)についても同様の仮説が立てられている。世界的な鉄 - 硫黄仮説は、代謝過程は遺伝物質の前に起こり、そしてそれらのエネルギーの継続的生産は最終的に遺伝子を触媒すると述べています。これはかつては星間起源であった可能性があるとも言われています - それは生命のビルディングブロックがここで流星を通して行われたという仮説です。