ドーキンスの利己的な遺伝子を読んで、複製について興味を持ちました。

質問

ドーキンスの利己的な遺伝子を読んで、複製について興味を持ちました。

生命の最も根源となる、「複製」と「複製ミス」について現在明らかになっている事を書いている本がありましたら教えてください。
特に
１、自己複製子が生まれたきっかけ、考えられる原因
２、複製ミスは何故起こるか

こういった、コピーにおける「発端」的な事が知りたいです。
ドーキンスは確率によって最初の自己複製子が出来たと考えていますが、あまり納得出来ませんでした。

専門知識等は持っていないので、利己的な遺伝子のような読みやすさがあるものだと助かります。
また、哲学的、予知的ではなく、あくまで科学的側面のものを望みます。
宜しくお願いいたします。

回答No.2

雪中庵（@psytex）

下の方も述べられているように、化学進化において、
物質の持つエントロピー増大（劣化・崩壊していく）に
抗して存続するには、２つの方向性があり、１つは
頑強に抵抗する鉱物的な方向、もう１つは、崩壊する
より早く自己複製する生物的な方向です。

生化学反応の中心に位置するDNAは、二重ラセンであり、
４種類の塩基（A=アデニン、T=チミン、G=グアニン、
C=シトシン）が、２列を成しつつ、向かい側の塩基と
AとT、GとCが手をつなぎ合って補完的に並んでいる
のです。

遺伝子解析におけるPCR法は、この「補完的」という
性質を生かし、熱して二重ラセンをバラバラにしては、
材料となるバラバラの塩基を加えて、分かれたそれぞれ
の列を元の二重ラセンに復元しているのです。
これなど、特殊な環境においてではあるけど、自己増殖
している生命だと言えなくもありません。

実際は、DNAには材料となる塩基を合成したり寄せ集め
たりする酵素作用はなく、生化学反応の中では（今では）
DNAをコピーしてリボゾームの所まで持っていくパシリを
しているRNAが、そうした情報の自己複製能力と酵素作用
を兼備しており、細胞を形成する以前、単分子の生物が
相互作用（生態系）を成していた頃に中心的役割をして
いたのはRNAだった、というのが「RNAワールド説」です。

回答No.1

nativepage

どちらも一般書籍で出ているものが思いつきません・・・。

＞１、自己複製子が生まれたきっかけ、考えられる原因

いわゆる化学進化と呼ばれるものですね。最初の複製子がなんだったか、どのように生まれたか、というのは難しい問題です。そのようなことは合成生物学と呼ばれる分野の人が主に研究しており、一応、原始地球に予想される環境下でRNAの合成（と確か重合）に成功しています。そのため、最初の自己複製子がRNAであったというRNA仮説が現在最も有力ではないでしょうか。でも、まだはっきりしたことは恐らく誰にもわかりません。まともな教科書や論文に比べると情報の精度は劣るというのを念頭に入れた上で、「化学進化」や「合成生物学」をキーワードにネットの海を探索してみてはいかがでしょうか。

＞２、複製ミスは何故起こるか
DNA複製時には、DNAポリメラーゼと呼ばれるタンパク質が、次から次へとDNAのブロックを新しいDNA鎖の端にくっつけていきます。正しいブロックをはめ込まないと鎖が歪むので、ポリメラーゼはそれをチェックしながら複製していくのですが、時たま間違ったものをはめ込んだことに気づかないことがあります。これは恐らく、熱力学的な偶然などによるものでしょう。哺乳類だと10億分の１くらいの確立でミスをすると言われています。

複製ミスに加えて、修復ミスも起こります。DNAは文字が抜け落ちたり、２重らせんの片方の鎖が切れたり、両方切れたりという様々なダメージを受けていますが、それらは常にチェック修復され続けています。でもチェックと修復が偶然上手くいかない場合があって、それでも配列が変わってしまいます。他にも色々考えられるのですが、長くなるのでやめておきます。

比較的やさしい教科書としてessential細胞生物学などがありますので、本屋でDNA複製と修復の項をめくって見てはいかがでしょうか。大きな本屋の生物学のコーナーにはわりと置いてあるのではないかと思います。