Mònstruo de Spiegelman

Mònstruo de Spiegelman és el nom que se li dona a un experiment que va generar una cadena d'ARN de sol 218 nucleòtits que pot ser replicada per l'enzima de replicació, ARN polimerasa depenent de ARN (RdRP) i originada a partir del bacteriófago de ARN Qβ. Du el nom del seu creador, Sol Spiegelman, de l'Universitat d'Illinois en Urbana-Champaign, qui ho va descriure per primera volta en 1965.^[1]

Descripció

Spiegelman va introduir ARN simple del bacteriófago Qβ (Qβ) en una solució que contenia l'ARN polimerasa depenent de ARN de Qβ, alguns nucleòtits lliures i algunes salés. En este entorn, el ARN viral va començar a replicar-se. Despuix d'un temps, Spiegelman va prendre una miqueta de ARN i ho va traslladar a un atre tubo en solució nova. Este procés es va repetir.^[2]

Les cadenes de ARN més curtes varen poder replicar-se més ràpit, per lo que el ARN es va fer cada volta més curt a mida que la selecció favoria la velocitat. Durant el procés els genés per a la formació de la cápside i la codificació de proteïnas es varen perdre. Despuix de 74 generacions, el bri original en 4.500 bases de nucleòtits es va reduir a un genoma nano de sol 218 bases. Esta seqüència curta de ARN es va replicar molt ràpidament en estes circumstàncies antinaturals. Un canvi en l'entorn químic, com a diferents concentracions de la ARN polimerasa depenent de ARN, l'adició d'oligonucleótidos de ARN curts o la presència d'una molècula química orgànica que pot interactuar en el ARN, provoca un canvi en les molèculas de ARN resultants. Açò permet crear mònstruos de Spiegelman que són químicament depenents d'una molècula simple, per eixemple, el intercalador de ARN taronja de acridina, sense la presència de la qual no poden multiplicar-se.^[3]

M. Sumper i R. Lluïx del laboratori de Manfred Eigen varen replicar novament l'experiment, sense agregar ARN, solament bases de ARN i la ARN polimerasa depenent de ARN del bacteriófago Qβ. Varen descobrir que, en les condicions adequades, la ARN polimerasa depenent de ARN del bacteriófago Qβ pot generar espontàneament ARN que evoluciona a una forma similar al mònstruo de Spiegelman. No obstant, Chetverin i els seus colegues varen demostrar més tarde que la generació de ARN "espontànea" es devia a la contaminació ambiental de ARN.^[4]^[5] Eigen es va basar en el treball de Spiegelman i va produir un sistema similar degradat encara més a sol 48 o 54 nucleòtits, el mínim requerit per a l'unió de la polimerasa, pero esta volta en una combinació de transcriptasa inversa del VIH-1 i l'ARN polimerasa del bacteriófago T7.^[6]

Referències

↑ (2016) The Ancestor's Tale (en en). ISBN 978-0544859937.
↑ Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, I.B., Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). “The Synthesis of a Self-propagating and Infectious Nucleic Acid with a Purified Enzyme”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 54 (3): 919–927. doi:10.1073/pnas.54.3.919. PMID 5217468. Bibcode: 1965PNAS...54..919S.
↑ Mills, D. R., R. L. Peterson, Sol Spiegelman (1967). “An extracellular Darwinian experiment with a self-duplicating nucleic acid molecule”. Proceedings of the National Academy of Sciences 58 (1): 217–24. doi:10.1073/pnas.58.1.217. PMID 5231602. Bibcode: 1967PNAS...58..217M.
↑ Sumper, M (1975). “Evidence for de novo production of self-replicating and environmentally adapted RNA structures by bacteriophage Qbeta replicara”. Proceedings of the National Academy of Sciences 72 (1): 162–166. doi:10.1073/pnas.72.1.162. PMID 1054493. PMC:432262. Bibcode: 1975PNAS...72..162S.
↑ “Spontaneous rearrangements in RNA sequences” . FEBS Letters 450 (1–2): 89–94. doi:10.1016/S0014-5793(99)00469-X. ISSN 0014-5793. PMID 10350063.
↑ “30 Years Later – a New Approach to Sol Spiegelman's and Leslie Orgel's in vitro Evolutionary Studies Dedicated to Leslie Orgel on the occasion of his 70th birthday” . Origins of Life and Evolution of Biospheres 27 (5–6): 437–457. doi:10.1023/A:1006501326129. PMID 9394469. Bibcode: 1997OLEB...27..437O.

Este artícul conté una traducció derivada de «Monstruo de Spiegelman» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] (2016) The Ancestor's Tale (en en). ISBN 978-0544859937.

[2] Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, I.B., Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). “The Synthesis of a Self-propagating and Infectious Nucleic Acid with a Purified Enzyme”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 54 (3): 919–927. doi:10.1073/pnas.54.3.919. PMID 5217468. Bibcode: 1965PNAS...54..919S.

[3] Mills, D. R., R. L. Peterson, Sol Spiegelman (1967). “An extracellular Darwinian experiment with a self-duplicating nucleic acid molecule”. Proceedings of the National Academy of Sciences 58 (1): 217–24. doi:10.1073/pnas.58.1.217. PMID 5231602. Bibcode: 1967PNAS...58..217M.

[4] Sumper, M (1975). “Evidence for de novo production of self-replicating and environmentally adapted RNA structures by bacteriophage Qbeta replicara”. Proceedings of the National Academy of Sciences 72 (1): 162–166. doi:10.1073/pnas.72.1.162. PMID 1054493. PMC:432262. Bibcode: 1975PNAS...72..162S.

[5] “Spontaneous rearrangements in RNA sequences” . FEBS Letters 450 (1–2): 89–94. doi:10.1016/S0014-5793(99)00469-X. ISSN 0014-5793. PMID 10350063.

[6] “30 Years Later – a New Approach to Sol Spiegelman's and Leslie Orgel's in vitro Evolutionary Studies Dedicated to Leslie Orgel on the occasion of his 70th birthday” . Origins of Life and Evolution of Biospheres 27 (5–6): 437–457. doi:10.1023/A:1006501326129. PMID 9394469. Bibcode: 1997OLEB...27..437O.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]