DNA分子のように自己複製可能な人工構造が誕生

化学者たちは、DNA分子のように自己複製できる人工構造を作り出しました。物質が自己複製する時代はそう遠くないと科学者たちは考えています。DNAのアイデア

DNAの「構成要素」であるヌクレオチドをベースとした構成要素は、文字のように機能し、それらが組み合わさって単語を形成します。しかし、DNAの二重らせん構造とは異なり、この人工物質の単一要素は、7塩基長のヌクレオチド鎖3本で構成されています。これらの塩基は、らせん構造の1つの垂直断片によって連結されており、その外側には化学的な「鍵」が配置されています。これらの鍵によって、どの分子が鎖の特定の部分に結合できるかが制御されます。

このシステム（3本の単鎖らせんが3本のDNA二重らせんによって束ねられたもの）は、化学者によってBTX（3本のDNA二重らせんを含む屈曲三重らせん分子）と呼ばれています。科学者たちは、このような断片が結合して長い鎖を形成する能力があると記しています。そして理論的には、この合成物質を構成する固有の構成要素の数に制限はありません。

ニューヨーク大学（米国）のポール・チャイキン氏が率いる科学者グループは、この発明を利用して、2つのピースとその相補的な双子から「パズル」を作成しました。

化学者たちは、BTX鎖が入った試験管に、組み立てプロセスを開始する物質を加えました。その結果、「パズル」の個々のパーツは互いに補完的につながり、「鍵穴」と「鍵」の種類に応じて互いを見つけることができました。

化学者たちは、第一段階では「パズル」の構成要素の一つが開始物質の自由端に付着し、その後連鎖反応が始まり、他の構成要素が分子の「パズル」に引き寄せられたと記している。第三世代まで

化学者たちは、得られた鎖を用いて類似の娘分子を得ました。親鎖と娘鎖の混合物を水素結合が切断される温度（約40℃）まで加熱することで、混合物を2世代の分子に分離しました。さらに分析を進めたところ、娘鎖の約70%が親分子の構造を完全に繰り返していることが示されました。

チャイキンのチームは親分子の次世代を取得しました。しかし、第3世代では複製精度が大幅に低下し、「子孫」（最初の分子の孫）のうち、元の分子の構造を完全に再現できたのはわずか31%でした。

Nature誌に掲載された論文の著者らは、「パズル」を構成する要素の化学的性質を変えることで、複製のたびに混合物を加熱する必要がなくなると考えている。化学者たちがこのアイデアを実現すれば、人間の介入なしに複製を行う合成システムが実現するだろう。

「DNA分子とRNA分子だけが自己複製できるわけではないことを実証しました。私たちの開発は、人工的に自己複製する材料の創出に向けた第一歩です」と、発明者は結論付けています。

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