インシリコシミュレーションでは,分散が限られた複製体は,より高い効率と忠誠度に向かって進化することを明らかにしています

科学分野:

• 生命の起源の研究 生命の起源の研究
• 分子進化は分子進化である
• プレビオティック化学 プレビオティック化学

背景:

• 複製酵素機能を持つ触媒RNA酵素 (リボ酵素) は,生命の起源に不可欠であると仮定されています.
• 変異負荷は自然選択の下でテンプレート長さを制限するので,複製器の忠誠度は非常に重要です.
• より長い分子は一般的により良い複製物ですが,これは忠実性制約と矛盾しています.

研究 の 目的:

• より効率的な複製物が出現し,拡散する条件を調査する.
• RNA複製の進化を促進する鉱物表面の役割を調査する.
• コピーの精度,速度,テンプレートの効率がどのように共進化するかを理解する.

主な方法:

• レプリケーターのダイナミクスの数学分析.
• 鉱物表面でのプレバイオティクスの複製のセルラーオートマットシミュレーション.
• 分子寄生虫の影響と相互の利他主義のモデリング.

主要な成果:

• 効率的なレプリカゼは,プリバイオティクスの鉱物表面に吸収されたときに拡散することができます.
• コピーフィデリティ,レプリケーション速度,テンプレート効率の進化的増加が観察されました.
• 鉱物表面での相互利他主義 ("種内相互主義") は,分子寄生虫の悪影響を相殺しました.

結論:

• プレバイオティクスの鉱物表面は,RNA複製酵素の機能の漸進的な改善のための妥当な環境を提供します.
• 速度,忠誠度,効率の共同進化は,表面媒介の相互主義によって可能である.
• この研究は,初期の生命が鉱物基板で進化したという仮説を裏付けている.