Synthetic approaches to investigate artificial living systems by RNA self-replicating ribozymes
Synthetic approaches to investigate artificial living systems by RNA self-replicating ribozymes
批准号:
23651203
负责人:
SAITO Hirohide
金额:
$2.5万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份:
2011
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2011 至 2012
中文摘要
科学的主要目标之一是解决生命起源的问题:生命系统是如何从核酸等化学分子中进化出来的?在生物体中,RNA既可以作为信息分子,也可以作为催化剂。这种二元性是生命起源理论中RNA世界假说的前提。特别是RNA核酶被认为是原始生命中最重要的分子之一,它可以促进自我复制反应。为了验证RNA是否具有自我复制的潜力,我们构建了一种新的RNA自组装核酶,它可以进行进化的RNA自我复制反应。人工设计的体外选择性连接酶核酶被用作自组装核酶的原型。我们认为,我们的系统暗示了RNA三级基序在RNA世界早期RNA分子进化中的意义。此外,我们还设计了合成的RNA序列,用于制作更高阶膜状结构。荧光显微镜下可观察到巨大的膜结构。应对其形成条件进行调查,并将结果作为研究文章报告。这些结果可能提供了一个可能的RNA世界,在这个世界中,复制子和隔室都可以由RNA制造。这一概念可能为研究生命起源的问题提供了另一种方式。
英文摘要
One of the main goals in science is to solve the problem of origin of life: How evolvable living systems have emerged from chemical molecules such as nucleic acids? RNA can function both as an informational molecule and as a catalyst in living organisms. This duality is the premise of the RNA world hypothesis in the origin of life theory. Specially, it is believed that RNA ribozyme that facilitates self-replicating reaction is one of the most essential molecules in primitive life. To verify whether RNA has the potential for self-replication, we constructed a new RNA self-assembling ribozyme that could have conducted an evolvable RNA self-replication reaction. The artificially designed, in vitro selected ligase ribozyme was employed as a prototype for a self-assembling ribozyme. We propose that our system implies the significance of RNA tertiary motifs in the early RNA molecular evolution of the RNA world. Furthermore, we designed the synthetic RNA sequence for making higher-order membrane like structure. Giant membrane structure might be observed by using fluorescence microscopy. Their forming condition should be investigated and the result should be reported as a research article. These results may provide a possible RNA world in which both replicator and the compartment could be made by RNA. This concept might provide an alternative way to investigate the problem of the origin of life.
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分子ロボティクスにおける RNA-タンパク質 複合体の可能性
RNA-蛋白质复合物在分子机器人领域的潜力
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
影响因子:
--
作者:
[齊藤博英, 大野博久, 井上丹]
通讯作者:
井上丹
人工RNAとiPS細胞を用いた精密な細胞運命制御にむけて
使用人工 RNA 和 iPS 细胞实现精确的细胞命运控制
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Kamioka T, Sohya S, Wu N, Maki T, Matsuda T, Ikegami T, Nakamura H, Kuroda Y, 齊藤 博英]
通讯作者:
齊藤 博英
人工RNAスイッチ・ナノ構造体を基盤とする細胞操作・運命制御システムの開発
基于人工RNA开关和纳米结构的细胞操纵和命运控制系统的开发
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
影响因子:
--
作者:
[齊藤 博英]
通讯作者:
齊藤 博英
翻訳をON/OFFする人工RNAスイッチ―シンセティック・バイオロジーの新技術
打开/关闭翻译的人工RNA开关——合成生物学新技术
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
化学 2011年5月号 (Vo.66 No5)
影响因子:
--
作者:
[齊藤 博英, 井上 丹]
通讯作者:
井上 丹
Synthetic RNA-protein complexes to control mammalian cell fate
控制哺乳动物细胞命运的合成RNA-蛋白质复合物
DOI:
--
发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
--
作者:
[藤木真優, 佐々木真弓, 竹川 薫, Hirohide Saito]
通讯作者:
Hirohide Saito
共 57 条
Cellular Programming Using Synthetic RNP Nanosystems
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批准号:15H05722
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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资助金额:$103.83万
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财政年份:2015
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负责人:SAITO Hirohide
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依托单位:
Controlling cell function by synthetic biology approaches
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批准号:23681042
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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资助金额:$17.31万
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财政年份:2011
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负责人:SAITO Hirohide
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依托单位:
海外基金