A novel type of autocatalytic growth, which is distinguishable from exponential growth and has implications for theories on the origin of life, is revealed by self‐replication experiments based on nonenzymatic template‐directed reactions of oligonucleotide derivatives. The sketch on the right shows the general mechanism of a minimal system for self‐replication.

Self‐replication in a minimal chemical system represents both a goal and a challenge for bioorganic chemistry, which concerns itself, among other things, with trying to understand the origin of life. A partial success can now be reported in the creation of a model system consisting of nucleic acid building blocks and capable of self replication under replicase‐free conditions. This article presents evidence that a self complementary template can accelerate—in a highly selective way—the further incorporation of subunits into sequentially homologous oligonucleotides.

Einen neuartigen Typ autokatalytischen Wachstums, der sich von exponentiellem Wachstum unterscheidet und Implikationen für Theorien über den Ursprung des Lebens hat, lassen Selbstreplikationsexperimente auf der Grundlage nichtenzymatischer, matrizengesteuerter Reaktionen von Oligonucleotid‐Derivaten erkennen. Das Bild rechts zeigt den allgemeinen Mechanismus eines selbstreplizierenden Minimalsystems.

Selbstreplikation in chemischen Minimalsystemen ist Ziel und Herausforderung zugleich der Bioorganischen Chemie, die sich unter anderem mit dem Ursprung des Lebens auf der Erde auseinandersetzt. Auf dem Weg zu Modellsystemen aus Nucleinsäurebausteinen, die unter Replikase‐freien Bedingungen selbstreplizierend sind, konnte ein wichtiges Teilziel erreicht werden: der Nachweis, daß eine selbstkomplementäre Matrize bei der Synthese sequenzhomologer Oligonucleotide den Aufbau ihrer eigenen Sequenz mit höchster Selektivität beschleunigt.

1986 haben wir über die seit langem diskutierte Möglichkeit berichtet eine enzymfreie Selbstreplikation von Oligonucleotiden experimental nachzuweisen. Die für eine Selbstreplikation erwartete Autokatalyse ließ sich dabei allerdings nur indirekt beobachten, da sie von einer nicht‐autokatalytischen Synthese begleitet war. Das S‐förmige (sigmoide) Anwachsen der Autokatalysatorkonzentration als direktes Zeichen einer Selbstreplikation haben wir vor kurzem demonstriert. Als Konsequenz des sog. Quadratwurzelgesetzes verläuft die Selbstvermehrung der Oligonucleotide nicht exponential!, sondern parabolisch. Im folgenden Beitrag wird versucht, die Entwicklung selbstreplizierender Systeme vor dem Hintergrund zeitgenossischer Vorstellungen über den Ursprung des Lebens nachzuzeichnen und die experimentellen Befunde in das Gebäude der molekularen Evolution einzuordnen.