Last Updated on 2025-05-31 20:22 by admin

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）とMRC分子生物学研究所の研究チームが2025年5月27日、地球上で最初の生命がどのように誕生したかを解明する重要な実験結果を科学誌「Nature Chemistry」に発表した。研究者らは「RNAワールド仮説」に基づき、DNAやタンパク質が存在する前の原始地球でRNAが自己複製していた可能性を実験で再現した。

実験では現代生物には存在しないトリヌクレオチド（3文字のRNA構成要素）を使用し、水中で酸性化と加熱、その後の中性化と凍結のサイクルを繰り返した。氷の結晶間の液体部分でトリヌクレオチドがRNA鎖をコーティングし、二重らせん構造の再結合を防ぐことで複製が可能になることを確認した。
現在は約17%のRNA鎖複製に成功しており、将来的な改良により完全複製も可能と研究チームは述べている。

実験では塩水中では複製が機能せず、地熱淡水湖や池などの環境が原始生命誕生の場として適していることも判明した。この成果は生命起源研究における重要な前進として注目されている。

From: Scientists are trying to replicate the first thing that ever lived on Earth

【編集部解説】

今回の研究成果は、生命の起源に関する最も根本的な謎の一つに迫る画期的な発見です。UCLとMRC分子生物学研究所の共同研究チームが「Nature Chemistry」誌に発表した論文は、単なる理論的推測を超えて、実際に実験室で原始生命の自己複製メカニズムを再現することに成功しました。

RNAワールド仮説の実証への大きな前進

これまでRNAワールド仮説は魅力的な理論でしたが、実験的証明が困難でした。RNA分子は二重らせん構造を形成すると、ベルクロのように強固に結合してしまい、複製に必要な分離が極めて困難になるためです。今回の研究では、トリヌクレオチド（3文字のRNA構成要素）を使用し、pH変化と凍結・融解サイクルを組み合わせることで、この根本的な問題を解決しています。

技術的ブレークスルーの意義

従来の単一ヌクレオチドではなく、トリヌクレオチドを使用することで、RNA鎖の安定性と触媒効率が大幅に向上しました。氷の結晶間の液体部分でトリヌクレオチドがRNA鎖をコーティングし、再結合を防ぐメカニズムは、自然界で起こりうる物理化学的プロセスとして非常に説得力があります。

応用可能性と技術的インパクト

この発見は合成生物学の分野に革命的な変化をもたらす可能性があります。タンパク質酵素に依存しない自己複製システムの構築は、最小限の生命システムや人工細胞の開発につながるでしょう。また、PCRのような現代の核酸増幅技術とは異なる、完全にRNA依存の増幅システムとして、新たな分子診断技術の基盤となることも期待されます。

宇宙生物学への示唆

研究結果が示す「淡水環境での複製」という条件は、地球外生命探査にも重要な指針を与えます。火星の古代湖や木星の衛星エウロパの地下海など、塩分濃度の低い水環境が生命誕生により適している可能性を科学的に裏付けています。

現在の限界と今後の課題

現段階では17%程度の複製効率にとどまっており、完全な自己複製には至っていません。しかし、研究チームは将来的な改良により100%の複製が可能と予測しており、今後数年間で大きな進展が期待されます。また、RNA単独では生命は成立せず、ペプチド、脂質、酵素との複合システムの構築が次の重要なステップとなります。

倫理的・社会的考慮事項

人工生命システムの開発は、生命の定義や人工知能の発展と同様に、深い倫理的議論を必要とします。完全に制御可能な自己複製システムの構築は、バイオセーフティの観点からも慎重な検討が求められるでしょう。

この研究は「Tech for Human Evolution」の理念そのものを体現しており、人類の起源理解と未来技術の両方に貢献する、まさに革新的な成果といえます。

【用語解説】

RNAワールド仮説
1986年にウォルター・ギルバートが提唱した生命起源理論。DNA・タンパク質が存在する前の原始地球で、RNA分子が遺伝情報の保存と触媒機能の両方を担っていたとする仮説である。

トリヌクレオチド
3つのヌクレオチド（RNA構成要素）が結合した分子。現代生物には存在しないが、原始地球でより安定した自己複製システムを構築できた可能性がある構造として注目されている。

リボザイム
RNA酵素とも呼ばれる、触媒活性を持つRNA分子。タンパク質酵素とは異なり、RNA自体が化学反応を促進する機能を持つ。RNAワールド仮説の重要な証拠とされている。

自己複製
外部からの酵素や触媒に依存せず、分子自身が自らのコピーを作成する能力。生命の最も基本的な特徴の一つとされる。

Nature Chemistry
自然科学分野で最も権威ある学術誌の一つ。化学に関する革新的な研究成果を掲載し、査読プロセスが非常に厳格なことで知られている。

【参考リンク】

UCL公式発表 – RNA初回複製の再現に成功（外部）
2025年5月27日発表の研究成果を詳細に解説。実験手法と結果、今後の展望について研究者のコメントを含む公式発表。

MRC分子生物学研究所（外部）
1947年設立のイギリス国立研究所。DNAの二重らせん構造発見者を含む19名のノーベル賞受賞者を輩出した世界最高峰の分子生物学研究機関。

Nature Communications – プロトセル生命体の起源に関する研究（外部）
2025年3月発表の関連研究。RNA複製システムから膜小胞への移行プロセスを動的モデルで解析した最新論文。

【参考動画】

【編集部後記】

今回の研究は、私たち人類の最も根本的な疑問「生命はどこから来たのか」に科学的なアプローチで迫る挑戦です。実験室で原始生命の複製メカニズムを再現できたということは、将来的に完全な人工生命システムの構築も夢ではないかもしれません。みなさんは、もし人工的に生命を創造できるようになったとき、それは「生命」と呼べるのでしょうか？また、この技術が医療や環境問題の解決にどのように活用できると思われますか？ぜひSNSで、この発見についてのご感想や疑問をお聞かせください。

【参考記事】

Scientists Simulate the First Ever RNA Self-Replication Process（外部）
UCLとMRC分子生物学研究所の共同研究による今回の発見を詳細に解説。トリヌクレオチドを用いた革新的手法と、塩水環境では複製が困難である実験結果について包括的に報告している。

An RNA Condensate Model for the Origin of Life（外部）
RNA凝縮体モデルによる生命起源の新理論を提唱。短鎖低複雑性RNA重合体が触媒凝縮体を形成し、テンプレート依存的RNA重合を可能にする「凝縮体連鎖反応」メカニズムを詳述している。

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