| 研究課題/領域番号 |
15H03752
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
古川 善博 東北大学, 理学研究科, 助教 (00544107)
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| 研究分担者 |
小林 敬道 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他研究員 (20260028)
関根 利守 広島大学, 理学研究科, 特任教授 (70343829)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 核酸塩基 / アミノ酸 / 衝突 / 隕石 / 小惑星 |
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| 研究実績の概要 |
生命誕生前の地球における遺伝物質の起源は明らかになっていない。本研究では当時の地球で頻繁に起こっていた隕石や小惑星の海洋への衝突によって核酸塩基が生成するのかどうか、その場合は、どのような要素が核酸塩基の収率や生成種に影響を与えるのかを明らかにすることを目的としている。現在までの研究において、最大の目的である隕石衝突による核酸塩基（シトシン、ウラシル）の生成に関して実証し、Earth and Planetary Science Letters誌に論文を公表した。この成果は主要新聞などに取り上げられるなど、多くの反響を得た。また、研究代表者は本研究の成果を含む一連の成果により文部科学大臣若手科学者賞を受賞した。昨年度はどのような条件で核酸塩基の生成量が変化し、多種多量の核酸塩基が生成するのかを明らかにするための実験を行ない、海洋がある程度のアンモニアを含む場合は、最大３種類のDNAとRNAを構成する核酸塩基、１種類の含窒素塩基が生成し得ることが明らかした。
今年度は、隕石模擬物質の組成を変えて実験を行い、鉱物組み合わせが生成物の量と種類に及ぼす影響を定量的に明らかにする。また、平行して進めているガラスラインを用いたガス循環型の衝突蒸気雲模擬実験においても、アンモニアを含まない出発試料からアミノ酸の生成を確認している。これまでの成果について、国際学会で発表を行う。７月にアメリカのサンディエゴで行われる生命の起源に関する国際学会において招待講演を行うことになっており、本研究成果を発表する。さらに、研究成果を論文にまとめ、国際誌に投稿する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
現在までに本研究テーマの中で最大の目的である隕石衝突による核酸塩基の生成に関して実証し、論文を公表した。この成果は主要新聞などに取り上げられるなど、多くの反響を得た。また、研究代表者は本研究の成果を含む一連の成果により文部科学大臣若手科学者賞を受賞した。
昨年度はどのような条件で核酸塩基の生成量が変化し、多種多量の核酸塩基が生成するのかを明らかにするための実験を行ない、海洋がある程度のアンモニアを含む場合は、最大３種類のDNAとRNAを構成する核酸塩基、１種類の含窒素塩基が生成し得ることが明らかした。また、核酸塩基と同時に分析している生成物中のアミノ酸に関しては、アンモニアのような還元的な窒素源を全く含まなく窒素ガスを窒素源とする実験で、アミノ酸の生成を確認した。これらの成果は初期地球における生命構成物質の起源を大きく広げるもので、今後、さらに実験を重ねて国際誌に公表すると共に、一般にも情報発信を行う。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在までの研究で、海洋中のアンモニア濃度が高い場合、これまでにない量と種類の核酸塩基が生成することを明らかにし、逆に、海洋中のアンモニア濃度が低い場合でも、単純なアミノ酸が生成することを明らかにした。今年度は、隕石模擬物質の組成を変えて実験を行い、鉱物組み合わせが生成物に及ぼす影響を定量的に明らかにする。具体的には還元的な隕鉄を模擬した組成はこれまでの実験で行ってきたので、より現実的で隕鉄より酸化的な普通コンドライト組成の出発試料（珪酸塩を含む試料）、さらに酸化的な炭素質コンドライト組成の出発試料について実験を行う。また、平行して進めているガス循環ラインを用いた衝突蒸気雲模擬実験においても、アンモニアを含まない出発試料からアミノ酸の生成を確認している。これまでの成果について、国際学会で発表を行う。７月にアメリカのサンディエゴで行われる生命の起源に関する国際学会において招待講演を行うことになっており、本研究成果を発表する。さらに、研究成果を論文にまとめ、国際誌に投稿する。
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