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Research Results 研究成果

炭素质陨石から遗伝子の主要核酸塩基5种すべてを検出

~地球上での生命の起源?遗伝机能の前生物的な発现に迫る~ 2022.04.27
研究成果Physics & Chemistry

ポイント

  • 最古の太阳系物质である炭素质陨石から,遗伝子の主要核酸塩基5种すべての検出に初めて成功。
  • 生命诞生前の物质进化の过程のうち,初生的な遗伝机能の発现候补となる分子进化を解く键になる。
  • 炭素质小惑星探査「はやぶさ2」「翱厂滨搁滨齿-搁贰虫」による地球帰还サンプルからも検出が期待。

概要

 北海道大学低温科学研究所の大场康弘准教授,海洋研究开発机构の高野淑识上席研究员,九州大学大学院理学研究院の奈良冈浩教授,东北大学大学院理学研究科の古川善博准教授らの研究グループは,最古の太阳系物质である炭素质陨石から,全ての生物の顿狈础?搁狈础に含まれる核酸塩基5种(ウラシル,シトシン,チミン,アデニン,グアニン)すべての同时検出に世界で初めて成功しました。

 生命诞生前の原始地球上でどのように最初の生命が诞生したのか,という科学における究极の谜について,炭素质陨石や彗星など地球外物质によって供给された有机化合物がその材料となったという説が提唱されています。しかし,生命の遗伝机能を担う顿狈础や搁狈础の构成成分,核酸塩基については地球外物质からの検出例が少なく,地球上での初生的な遗伝物质の分子情报や生成机构を含め复素环分子*1の多様性に関する基础情报は,断片的な记载にとどまっていました。

 本研究では,独自に开発した高精度な核酸塩基分析手法を駆使して,マーチソン陨石やタギッシュレイク陨石など3种の炭素质陨石から前生物的な遗伝子の候补となる核酸塩基5种すべてを含む18种类の核酸塩基类を网罗的に検出することに世界で初めて成功しました。それら核酸塩基の种类や存在量の分析により,少なくともその一部は太阳系形成前の星间分子云という环境で生成した可能性が示されました。本成果によって,生命诞生前にも多様な核酸塩基类が地球上に供给されていたことが强く示唆され,始原的な分子进化における最初の遗伝机能発现の过程を読み解く键になると期待されています。

 なお,本研究成果は,日本時間2022年4月27日(水)公開のNature Communications誌にhighlighting paperとして掲載されました。

隕石による原始地球への核酸塩基の供給に関するイメージ図 (Credit: NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher)

用语解説

 *1 窒素複素環化合物 : 核酸塩基のように窒素原子が環状化合物の基本骨格の一部を構成する有機化合物のこと。

论文情报

论文名:(炭素质陨石中のプリン?ピリミジン塩基の多様性の発见)
着者名:大场康弘1 ,高野淑识2 ,古川善博3 ,古贺俊贵2,ダニエル?グラビン4,ジェイソン?ドワーキン4,奈良冈浩5(1北海道大学低温科学研究所,2海洋开発研究机构,3东北大学大学院理学研究科,4アメリカ航空宇宙局(狈础厂础)ゴダード宇宙飞行センター,5九州大学大学院理学研究院)
雑誌名:Nature Communications
DOI:丑迟迟辫蝉://诲辞颈.辞谤驳/10.1038/蝉41467-022-29612-虫
公表日:日本时间2022年4月27日(水)午前0时(米国东部夏时间2022年4月26日(火)午前11时)(オンライン公开)

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