Η συγχώνευση των μορίων που οδήγησαν στη ζωή στη γη, πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, ενδέχεται να έχει αναπαραχθεί στο εργαστήριο.

Αντιγράφοντας τις πιθανές συνθήκες που ίσυαν τότε στον πλανήτη, οι χημικοί συνδύασαν RNA και αμινοξέα - το κρίσιμο πρώτο βήμα που τελικά οδήγησε στον πολλαπλασιασμό των ζωντανών οργανισμών που υπάρχουν σήμερα.

Η πειραματική εργασία θα μπορούσε να αποφέρει σημαντικά στοιχεία σχετικά με την προέλευση μιας από τις πιο σημαντικές βιολογικές σχέσεις: αυτής μεταξύ των νουκλεϊκών οξέων και των πρωτεϊνών.

"Η ζωή σήμερα χρησιμοποιεί μια εξαιρετικά πολύπλοκη μοριακή μηχανή, το ριβόσωμα, για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Αυτή η μηχανή απαιτεί χημικές οδηγίες γραμμένες σε αγγελιοφόρο RNA, το οποίο μεταφέρει την αλληλουχία ενός γονιδίου από το DNA ενός κυττάρου στο ριβόσωμα. Το ριβόσωμα στη συνέχεια, σαν μια γραμμή συναρμολόγησης εργοστασίου, διαβάζει αυτό το RNA και συνδέει τα αμινοξέα, ένα προς ένα, για να δημιουργήσει μια πρωτεΐνη", εξηγεί ο χημικός Matthew Powner του University College London.

"Έχουμε πετύχει το πρώτο μέρος αυτής της πολύπλοκης διαδικασίας, χρησιμοποιώντας πολύ απλή χημεία σε νερό σε ουδέτερο pH για να συνδέσουμε τα αμινοξέα με το RNA. Η χημεία είναι αυθόρμητη, επιλεκτική και θα μπορούσε να έχει συμβεί στην πρώιμη Γη".

Αν και γνωρίζουμε ότι η ζωή πρέπει να αναδύθηκε από την αρχέγονη λάσπη της Γης, οι επιστήμονες δεν είναι τόσο σίγουροι για το πώς συνέβη. Μια αναπτυσσόμενη σχολή σκέψης επενδύει στο RNA ως αυτοαναπαραγόμενο νουκλεϊκό οξύ, το οποίο, χάρη στην ικανότητά του να εκτελεί και μηχανικό έργο, μπορεί να καταλύσει άλλες χημικές αντιδράσεις. Αυτό είναι γνωστό ως η υπόθεση του κόσμου του RNA.

Οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να αυτοαναπαραχθούν. Οι οδηγίες για την ακριβή αλληλούχιση των αμινοξέων τους κωδικοποιούνται σε αλληλουχίες νουκλεϊκών οξέων, όπως το RNA.

Έτσι, ενώ οι πρωτεΐνες παίζουν απαραίτητο ρόλο σε πολλές βιολογικές διεργασίες, τα μόρια του νουκλεϊκού οξέος παρέχουν ένα κρίσιμο πρότυπο για την παραγωγή τους. Ωστόσο, αυτό σημαίνει ότι τα δύο μοριακά συστατικά θα έπρεπε να βρουν έναν τρόπο να ενωθούν στις υγρές, ατμώδεις συνθήκες της πρώιμης Γης.

"Η ζωή βασίζεται στην ικανότητα σύνθεσης πρωτεϊνών – είναι τα βασικά λειτουργικά μόρια της ζωής. Η κατανόηση της προέλευσης της πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της προέλευσης της ζωής", λέει ο Powner.

"Η μελέτη μας αποτελεί ένα μεγάλο βήμα προς αυτόν τον στόχο, δείχνοντας πώς το RNA μπορεί να έλεγξε για πρώτη φορά την πρωτεϊνοσύνθεση".

Έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για την αναπαράσταση της φυσικής συγχώνευσης αμινοξέων και RNA. Αυτή η διαδικασία απαιτεί έναν μεσολαβητή υψηλής ενέργειας και προηγούμενες μελέτες έχουν διαπιστώσει ότι ορισμένα μόρια υψηλής αντιδραστικότητας δεν είναι κατάλληλα για αυτόν τον σκοπό, καθώς τείνουν να διασπώνται στο νερό, με αποτέλεσμα τα αμινοξέα να αντιδρούν μεταξύ τους αντί για το RNA. 

Η έρευνα έχει δημοσιευτεί στο Nature.

Πηγές:
Science Alert

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Ποιες τροφές αυξάνουν την καλή χοληστερόλη