ＲＮＡワールド

質問

高２の男ですが、生物の資料集を読んでいたらＲＮＡワールドという文字を発見しました。
らせん状のＤＮＡが作られる前には、（たしか）構造がらせん状ではないＲＮＡが世界を作っていたＲＮＡワールドが存在していたという説がある。なんて内容でした。
このＲＮＡワールドについてはいったいどこまで分っているのでしょうか？
もしくわ本当にまだ理論上だけの世界で未知数の話なのでしょうか？
分っている、または仮説が立っているとしたら、何年前くらいに存在したのか、ＲＮＡワールドは具体的にはどのような環境でどのような生き物が生存していたのでしょうか？
ご返答お願いします。

回答No.1

alice_with_tak · ベストアンサー

まずセントラルドグマというものをご存知でしょうか？生物はDNAという設計図からいったんRNAにデータをうつしとり、それもとにしてタンパクを合成して体を作り上げます。しかしながらDNAやRNAはタンパクがないと作ることはできません。よってDNA、RNA、タンパクのどれが最初に存在したのかというのがずっと謎でした。
　RNAワールドはここ十数年のうちに述べられたものでRNAが一番最初に存在し、そこからDNAができ、タンパクを合成するようになったのではないかという仮説です。しかしながらこの理論は非常に道理がいくものでほぼ間違いがないのではないかと思います。
　RNAというのはDNAと違い、分解しやすく変異しやすい構造になっています。RNAではウラシルという塩基が存在しますがDNAではその代わりにチミンが存在しますよね。実はこのウラシルはシトシンに非常に変化しやすいのですがチミンは変化しません。そしてチミンはウラシルが変化しにくくなるように加工された形になっています。このことから先にRNAが存在していたが、安定に設計図を保存して行くためにDNAが生まれたのではないかと考えられています。
　次にタンパクの問題なのですが、実はRNAの中にはタンパク（酵素）と同じ働きをするような特別な種類のRNA（リボザイム）があることが近年わかりました。よってタンパクがなくてもRNAやDNAを作ることができたのですが、より効率よくできるようにその機能をタンパクに譲ったのではないかと考えられています。RNAは4種類の塩基の組み合わせでできています。それに比べタンパクは、20種類のアミノ酸の組み合わせでできています。よってタンパクのほうがより多種多様なものを作り上げることができますよね。
　ということでRNAワールドというのは世界という意味ではなく、進化の過程という感じです。非常に難しい内容なので説明が不足でしたら申し訳ありません。

お礼

ご返答ありがとうございます。
なるほどＲＮＡはＤＮＡの働きもできるし、タンパクの働きもできる（ものがある）ということですか。
つまりＲＮＡ１つあるだけで十分であったが、さらなる進化のために設計図保存用のＤＮＡ、身体構成用のタンパクと進化（？）したというわけですね？
昔は遺伝子レベルから進化していったんですね。
丁寧な説明ありがとうごいました。

回答No.3

overthisgraysky

＃２の補足をします。
生物が誕生する前なので、ＲＮＡは海に浮遊していたのだと思います。
ただぽつんと浮遊していたのではすぐ壊れてしまうので、多くのＲＮＡやその他の細かい有機物が形成され、高い濃度になりうる環境が海のどこかにあったことが前提になります。
もしかしたら、現在の細胞膜に似たもので保護されていたのかもしれません。
これを生命と呼べるかどうかはかなり曖昧なところです。

参考ＵＲＬによると、
ＤＮＡと蛋白質の関係は、鶏と卵の関係のようにどちらの合成にもどちらかが必要なので、どちらが先にあったのか分からなかったが、ＲＮＡならどちらの役割も果たせるので、ＤＮＡと蛋白質の共通祖先（？）だったのではないかというのがＲＮＡワールド説で、ＲＮＡの前にもその祖先があるかもしれないという説もあるようです。

原始の海を再現した実験では、電流を流しても一気にに生命を誕生させることはできませんでしたから、生命が誕生する前にも段階的な生化学的なシステムの進化があったと考えるのは正しそうですね。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/RNA%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%89%E4%BB%AE%E8%AA%AC

お礼

ご回答ありがとうございました。
海に浮遊していたと考えられるのですか。
なるほど、生命の源は本当に海からなんですね～。
それよりまず生命の具体的な定義を作らないといけませんね。
ＲＮＡワールドのＲＮＡ達はただの化学反応の連鎖だけなのか、それとも生命と呼べるかは判断できませんしね。
生命の定義を作ったら今まで生命と呼んでいたものも実は生命ではなくなるという可能性も出てきますね！

回答No.2

overthisgraysky

RNAワールドは生物が誕生する前の話です。
だから少なくとも３８億年以上前です。

蛋白質は情報が保存できず、DNAは触媒反応ができませんが、RNAは情報も保存でき、触媒能も持っているので、DNAや蛋白質に先駆けて誕生して、生命の祖先となったのではないかという説です。

補足

ご返答ありがとうございました。
３８億年以上前ですか！
生物が誕生する前ということは、ＲＮＡは生物ではなかったということですね。
ではＲＮＡはどのような形で存在していたのでしょうか？
補足お願いしますm(_ _)m