ミラーとユーリー実験は、特定の条件下で出発物質として単純な無機分子を用いた有機分子の産生から成ります。実験の目的は、惑星地球の古代の状態を再現することでした。
前記レクリエーションの意図は、生体分子の可能な起源を確認することでした。実際、シミュレーションにより、生体に不可欠な分子（アミノ酸や核酸など）の生成が達成されました。
ミラーとユーリーの前：歴史的展望
生命の起源の説明は常に激しく議論され、論争の的になっているトピックでした。ルネサンス期には、生命は突然どこからともなく生まれたと信じられていました。この仮説は自然発生として知られています。
その後、科学者の批判的発想が芽生え始め、仮説は破棄されました。しかし、最初に提起された質問は不明確なままでした。
1920年代、当時の科学者は「原始スープ」という用語を使用して、生命がおそらく発生したとされる仮想的な海洋環境を説明しました。
問題は、無機分子から生命を可能にする生体分子（炭水化物、タンパク質、脂質、核酸）の論理的な起源を提案することでした。
MillerとUreyの実験に先立つ1950年代には、科学者のグループが二酸化炭素からギ酸を合成することに成功しました。この手ごわい発見は、有名な雑誌Scienceに掲載されました。
それは何から成っていましたか？
1952年までに、スタンレーミラーとハロルドユーリーは、独自の構造のガラス管と電極の独創的なシステムで原始的な環境をシミュレートする実験プロトコルを設計しました。
このシステムは、原始的な海に似た水の入ったフラスコで構成されていました。そのフラスコに接続されていたのは、想定されるプレバイオティック環境のコンポーネントを備えた別のフラスコでした。
MillerとUreyは次の比率を使用してそれを再現しました：200 mmHgのメタン（CH 4）、100 mmHgの水素（H 2）、200 mmHgのアンモニア（NH 3）、および200 mlの水（H 2 O）。
このシステムにはコンデンサーもあり、その仕事は通常の雨のようにガスを冷却することでした。同様に、複雑な分子の形成を促進する反応性の高い分子を作成する目的で、高電圧を生成できる2つの電極を統合しました。
これらの火花は、プレバイオティック環境から発生する可能性のある稲妻と稲妻をシミュレートしようとしました。装置は、蒸気が逆方向に移動するのを防ぐ「U」字型の部品で終わりました。
実験は、水が温められるのと同時に1週間電気ショックを受けました。加熱プロセスは太陽エネルギーをシミュレートしました。
結果
最初の日、実験混合物は完全にきれいでした。日を重ねるにつれて、混合物は赤みを帯びた色を帯び始めました。実験の終わりに、この液体は強い赤に近い茶色になり、その粘度は著しく増加しました。
実験はその主な目的を達成し、複雑な有機分子は初期大気の仮説的な構成要素（メタン、アンモニア、水素、水蒸気）から生成されました。
研究者らは、タンパク質の主成分であるグリシン、アラニン、アスパラギン酸、アミノ-n-酪酸などの微量のアミノ酸を特定することができました。
この実験の成功は、有機分子の起源を探求し続けている他の研究者に貢献しました。Miller and Ureyプロトコルに変更を加えることにより、20種類の既知のアミノ酸が再現されました。
DNA（デオキシリボ核酸）およびRNA（リボ核酸）などの遺伝物質の基本的なビルディングブロックであるヌクレオチドも生成できます。
重要性
この実験は、有機分子の外観を実験的に検証し、生命の起こりうる起源を説明するための非常に魅力的なシナリオを提案しました。
ただし、DNA分子はタンパク質とRNAの合成に必要であるため、固有のジレンマが生じます。生物学の中心的な教義は、DNAがRNAに転写され、これがタンパク質に転写されることを提案していることを思い出してください（この前提には、レトロウイルスなどの既知の例外があります）。
では、これらの生体分子は、DNAの存在なしに、それらのモノマー（アミノ酸とヌクレオチド）からどのように形成されるのでしょうか。
幸いなことに、リボザイムの発見により、この明白なパラドックスが明らかになりました。これらの分子は触媒RNAです。同じ分子が遺伝情報を触媒し、運ぶことができるので、これは問題を解決します。これが原始的なRNAの世界の仮説がある理由です。
同じRNAはそれ自体を複製し、タンパク質の形成に参加することができます。DNAは二次的な方法で来て、RNAよりも継承の分子として選択することができます。
この事実は、主にDNAの方がRNAよりも反応性が低く、安定性が高いため、いくつかの理由で発生する可能性があります。
結論
この実験計画の主な結論は、次のステートメントで要約できます。複雑な有機分子は、高電圧、紫外線、低電圧などの想定される原始大気の条件にさらされた場合、単純な無機分子に由来する可能性があります。酸素含有量。
さらに、特定のアミノ酸およびヌクレオチドの形成の理想的な候補であるいくつかの無機分子が見つかりました。
実験は、原始的な環境が説明された結論に適合していると仮定して、生物のビルディングブロックがどのようにあったかを観察することを可能にします。
生命が出現する前の世界には、ミラーが使用していたコンポーネントよりも多くの複雑なコンポーネントがあった可能性が非常に高いです。
そのような単純な分子から始まる生命の起源を提案することは信じられないようですが、ミラーは微妙で独創的な実験でそれを確認することができました。
実験への批判
この実験の結果と最初の細胞の起源についてはまだ議論と論争があります。
現在、ミラーが原始的な雰囲気を形成するために使用したコンポーネントは、その現実と一致していなかったと考えられています。より近代的な見方は、火山に重要な役割を与え、これらの構造が鉱物を生成するガスを提案します。
ミラーの実験の要点も問われている。一部の研究者は、大気が生物の創造にほとんど影響を与えなかったと考えています。
参考文献
- Bada、JL、&Cleaves、HJ（2015）。ab initioシミュレーションとMillerプレバイオティック合成実験。全米科学アカデミーの議事録、112（4）、E342-E342。
- キャンベル、NA（2001）。生物学：概念と関係。ピアソン教育。
- Cooper、GJ、Surman、AJ、McIver、J.、Colon ‐ Santos、SM、Gromski、PS、Buchwald、S。、…&Cronin、L.（2017）。ミラー–重水素の世界でのユーレイ火花放電実験。Angewandte Chemie、129（28）、8191-8194。
- パーカー、ET、クリーブ、JH、バートン、AS、グラヴィン、DP、ドワーキン、JP、周、M。、…&フェルナンデス、FM（2014）。Miller-Urey実験の実施。視覚化された実験のジャーナル：JoVE（83）。
- Sadava、D。、およびPurves、WH（2009）。生命：生物学の科学。Panamerican Medical Ed。