斯皮格爾曼怪

斯皮格爾曼怪是一種僅由218個核苷酸組成的RNA鏈，可被RNA依賴的RNA聚合酶（也稱為Qβ複製酶）複製。它以其創造者索爾·斯皮格爾曼命名，於1965年被首次提出。

發現過程

斯皮格爾曼將一種簡單的RNA病毒——Qβ噬菌體的RNA引入含有Qβ複製酶、游離核苷酸和鹽類的溶液中。在這種環境下，RNA開始複製。^[1]^[2]

隨後，斯皮格爾曼取出部分複製產物，轉移到另一個新鮮試管中，重複這一過程。^[3] 由於較短的RNA鏈能夠更快複製，選擇壓力使RNA鏈不斷縮短。經過74代演化，原始約4500核苷酸的RNA最終退化為僅218個鹼基的「微型基因組」，在該非自然體系中複製速度極快。

曼弗雷德·埃根（Manfred Eigen）實驗室的M. Sumper與R. Luce重複了該實驗，但在體系中只加入游離核苷酸和Qβ複製酶，沒有外源RNA。他們發現，在適當條件下，Qβ複製酶能夠自發合成RNA，並演化成與斯皮格爾曼怪相似的形式。^[4]

後來，埃根進一步發展此體系，使用HIV-1逆轉錄酶與T7 RNA聚合酶的組合，將最小所需鹼基數降至48或54，以滿足複製酶的結合需求。^[5]^[6]

^ Spiegelman, S.; Haruna, I.; Holland, I. B.; Beaudreau, G.; Mills, D. The Synthesis of a Self-propagating and Infectious Nucleic Acid with a Purified Enzyme. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1965, 54 (3): 919–927. PMC 219765 . PMID 5217468. doi:10.1073/pnas.54.3.919.
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^ Dawkins, Richard; Wong, Yan. The Ancestor's Tale. Houghton Mifflin Harcourt. 2016. ISBN 978-0544859937.