DNAないしRNAの自己複製システム

質問

DNAないしRNAの自己複製システムを純化学的・人工的(既存の生体機能を全く利用せず)に作り出すことは現在可能ですか？

可能であるとすれば、そのシステムの最小と思われる要件はどのようなものですか？

また、将来可能性があるとすれば、今後解決しなければならない問題はどのようなものですか？

将来も不可能だとすると、それはどのような問題を解決できないからだと思われますか？

自己複製機能が認識や自我の原点にあるのではないかと思い質問させて頂きました。

科学・技術的な解説を頂ければ幸いです。申し訳ございませんが、倫理・宗教・政治的なものは求めておりません。

数学の学部レベルの素養しかありませんがよろしくお願い致します┏oペコ

回答No.1

Dr_Hyper · ベストアンサー

細胞分裂の時に，ゲノム（遺伝情報，染色体）は必ず複製され分裂した細胞にそれぞれ一組ずつ分配されます。
これをあなたが言う　自己複製　と呼ぶとして。
この膨大な遺伝情報を，化学合成だけで行うのは理論上は可能ですが
（DNA合成器という自動で入力した配列のDNAを化学合成してくれる機械にのせて，膨大なお金と時間と労力を掛けて作って行くという意味で），短時間にミス無く膨大な情報を複製するのは，今の科学では不可能です。DNA合成器でミス無くできるのが多く見ても3000塩基とすると，人の細胞はその100万倍の長さの遺伝子を持っていますし，それを数時間でコピーして正確に修正して正しく分配できるのです。人間の手ではもし2コピーできたとしてもそれを半分に分けることすら簡単にはできません。
細胞内にある主にタンパク質から更生される酵素群の働きなしに，この化学合成は行えません。逆に言えば，細胞の中の酵素を上手く生成してくればかなりの部分は上手くできることが分かっています。試験管内での再構成とよびますが，それでも細胞内の構造のなかで行う反応に比べると全然効率が低くなります。

今のハードディスクなどの技術がどれほど発達したと言えども，人間の一つの細胞のもつ情報量を正確にコピーしてミスは自己修正しながら複製する能力はどのハードディスクよりも正確で低エネルギーで高速です。
そして体の中のDNAの複製のメカニズムはいまだ全ては解明されていません。

RNAに関しては，この正確に複製されるゲノムから必要な領域の必要な部分だけを取りだして転写しますので，さらに酵素群の働きが必要となります。

自分の体のことなのに，生物の仕組みは分かっていないことばかりですね。

お礼

門外漢ですが、ウィルスのような比較的短い遺伝情報を持つものなら可能性があるのかもと考えてました。

(1)遺伝情報を解読しても、それを合成する酵素を効率よく生成するメカニズムを人工的に作ることができない。

(2)たとえ酵素があっても細胞内では試験管と異なって何らかの作用により複製スピードが全然違う。

(1)(2)が大きな課題のようですね。

早速にありがとうございました┏oペコ