리보 자임은 RNA 세계 가설의 필수 구성 요소이며, 이는 RNA가 초기 생애에서 1 차 정보 운반 및 촉매 분자로서 단백질보다 우선 함을 시사한다. 이 RNA 분자는 자신의 복제, 처리 및 기능을 조절하기 위해 정확한 위치에서자가 분리하는 능력이 필요했을 것입니다.
일본 오키나와 과학 기술 대학원 대학 (OIST)의 연구원들이 개발 한 새로운 모델은 프리 바이오 틱 환경에서 RNA 분자와 금속 이온과 작은 유기 분자와 같은 단순한 화학 종 사이의 상호 작용에서 자체 절연이 나타날 수 있다고 제안합니다.
"우리는 RNA 자체 절단이 RNA 자체의 화학적 반응성에 의해 구동되는 비 효소 반응에서 유래 할 수 있다고 제안했다.
이 모델은 헤어핀 리보 자임 (Hairpin ribozymes)이라고 불리는 특정 RNA 서열이 트랜스 스테에 화 반응이라는 특정 화학 반응을 통해 자체 절단 될 수 있음을 시사한다. 이 반응은 하나의 RNA 분자에서 다른 RNA 분자로 인산염 그룹의 전달을 포함하여, RNA 골격의 절단을 초래한다.
연구원들은 합성 RNA 분자를 사용하여 모델을 테스트 한 결과 마그네슘 또는 칼슘과 같은 금속 이온의 존재가 헤어핀 리보 자임에서 자기 절연 속도를 상당히 향상 시켰음을 발견했습니다. 그들은 또한 작은 유기 분자 인 이미 다졸을 확인하여자가 절단 반응을 추가로 가속화시켰다.
이 모델에 따르면, 이들 프리 바이오 틱 화학 종은 촉매로서 작용하여 RNA 분자의 자기 분류를 촉진하고보다 복잡하고 다양한 리보 자임의 진화를 촉진시킬 수있다.
이 발견은 촉매 RNA 분자의 기원에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 RNA 세계 가설에 대한 지원을 제공합니다. 이 연구는 생명의 진화 초기 단계에서 자기 복제 및 기능적 RNA 시스템의 출현에서 비 효소 반응, 금속 이온 및 작은 유기 분자의 잠재적 역할을 강조합니다.
Masui 박사는“우리의 모델은 RNA의 자기 분리가 단순한 화학적 과정에서 발생하여보다 복잡한 RNA 분자의 출현 단계를 설정하고 결국 생명의 기원으로 이어질 수 있음을 시사한다.
