protobiontsは係る生体複合体であるに生命の起源に関するいくつかの仮説、細胞を先行。Oparínによれば、これらは半透性の脂質膜またはそれに類似した構造に囲まれた分子集合体です。
これらの生物分子凝集体は、膜の内部の化学組成をその外部環境とは異なるように維持するために管理された単純な再生と代謝を提示することができます。
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実験室でさまざまな研究者が実施したいくつかの実験により、非生物分子から作成された有機化合物をビルディングブロックとして使用して、プロトバイオオントが自然に形成できることが明らかになりました。
これらの実験の例は、膜に囲まれた小さな液滴の集合体であるリポソームの形成です。これらは脂質が水に加えられるときに形成することができます。他の種類の有機分子が追加された場合にも発生します。
プレバイオティクス時代の池でリポソームのような液滴が形成され、これらがランダムにアミノ酸のポリマーを組み込んだ可能性があります。
ポリマーが特定の有機分子を膜に対して透過性にした場合、前記分子を選択的に組み込むことが可能である。
特性と特徴
推定上の原生生物は、現代の細胞に存在する脂質膜を連想させる、液滴の表面に二重層（2層）の形で組織化された疎水性分子から形成される可能性があります。
ウィリアム・コモンズのマリアナ・ルイス・ビジャレアル、LadyofHats
半透膜
構造は選択的に透過性であるため、媒体中の溶質の濃度に応じて、リポソームは膨潤または収縮することができます。
つまり、リポソームが低張環境（細胞内の濃度が高い）にさらされると、水が構造に入り、リポソームが膨潤します。対照的に、培地が高張性である（細胞の濃度が低い）場合、水は外部培地に向かって移動します。
この特性はリポソームに固有のものではなく、生物の実際の細胞にも適用できます。たとえば、赤血球が低張環境に曝されると、それらは爆発する可能性があります。
興奮性
リポソームは、表面全体の電圧である膜電位の形でエネルギーを蓄えることができます。構造は、神経系の神経細胞で発生するプロセスを連想させる方法で電圧を放電できます。
リポソームは生物のいくつかの特徴を持っています。しかし、それはリポソームが生きていると主張することと同じではありません。
原点
プレバイオティクス環境での生命の起源と進化を説明しようとする仮説は多種多様です。原生生物の起源を議論する最も優れた仮定は以下に説明されます：
オパリンとハルデンの仮説
生化学的進化に関する仮説は、1924年にアレクサンダーオパリンによって、1928年にジョンDSハルデンによって提案されました。
この仮説では、プレバイオティクスの雰囲気には酸素が不足しているが、エネルギー源の存在により有機化合物の形成につながる大量の水素が含まれているため、酸素が大幅に減少していると想定しています。
この仮説によれば、地球が冷えるにつれて、火山噴火からの蒸気が凝縮し、激しい雨がどんどん降っていきます。水が落ちるとき、それはミネラル塩と他の化合物を運び、有名な原始スープまたは栄養ブロスを生み出しました。
この仮想環境では、プレバイオティック化合物と呼ばれる大きな分子複合体が形成され、ますます複雑な細胞系が生じます。オパリンはこれらの構造を原生生物と呼んだ。
プロトビオントの複雑さが増すにつれ、遺伝情報を送信する新しい能力が獲得され、オパリンはこれらのより高度な形式にeubiontという名前を付けました。
ミラーとユーリーの実験
1953年、オパリンが仮定した後、研究者のスタンリーL.ミラーとハロルドC.ウレイは、単純な無機材料から始まる有機化合物の形成を検証する一連の実験を実施しました。
MillerとUreyは、Oparinによって提案された条件で小規模にプレバイオティック環境をシミュレートする実験計画を作成し、アミノ酸、脂肪酸、ギ酸、尿素などの一連の化合物を取得することに成功しました。
原生生物の遺伝物質
RNAの世界
現在の分子生物学者の仮説によれば、原生生物はDNA分子の代わりにRNA分子を運び、情報の複製と保存を可能にしました。
RNAはタンパク質合成に基本的な役割を果たすだけでなく、酵素として振る舞い、触媒反応を実行することもできます。この特性により、RNAはプロトバイオントの最初の遺伝物質であることが示唆されています。
触媒作用のあるRNA分子はリボザイムと呼ばれ、RNAの短いストレッチの相補的なシーケンスでコピーを作成し、スプライシングプロセスを仲介して、シーケンスのストレッチを排除することができます。
内部に触媒性RNA分子を持つ原生生物は、この分子を欠くその相同体とは異なります。
原生生物がRNAを成長させ、分裂させてその子孫に伝達する可能性がある場合、ダーウィンの自然淘汰プロセスをこのシステムに適用でき、RNA分子を持つ原生生物は個体群におけるそれらの頻度を増加させます。
この原生生物の出現は非常にありそうもないかもしれませんが、何百万もの原生生物が初期地球の水域に存在した可能性があることを覚えておく必要があります。
DNAの出現
DNAは、壊れやすく複製が不正確なRNA分子に比べて、はるかに安定した二本鎖分子です。原生生物のゲノムのサイズが大きくなるにつれて、複製に関するこの正確さの特性がより必要になった。
プリンストン大学では、研究者のフリーマンダイソンが、DNA分子は短い構造であり、触媒特性を持つランダムなアミノ酸のポリマーによる複製を支援している可能性があると提案しています。
この初期の複製は、大量の有機モノマーを保管していた原生生物の内部で発生する可能性があります。
DNA分子の出現後、RNAは翻訳の仲介者として現在の役割を果たし始め、「DNAの世界」を作成します。
参考文献
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