Prima pagină Stiinta

Cercetătorii au descoperit un aspect surprinzător al reacţiilor chimice de la ''punctul zero'' al vieţii care ar putea rescrie primul capitol al acesteia

Alexandru Voiculescu | 12.05.2018 | ● Vizualizări: 736
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

În prima perioadă a existenţei, Pământul era bombardat cu asteroizi şi trăsnete şi era abundent în lacuri geotermale care nu ar părea ospitaliere pentru viaţa din ziua de astăzi. Dar undeva în haosul chimic al acestui mediu, viaţa s-a format. De decenii, savanţii au încercat să creeze replici în miniatură ale Pământului tânăr. Astfel, au încercat şi să determine ingredientele primordiale care au creat pietrele de temelie ale vieţii. În acest context, cel mai nou studiu pleacă de la o altă premiză şi ajunge la o concluzie surprinzătoare.

Multe studii recente se bazează pe o anumită „cărămidă”: ARN-ul. În timp ce unii savanţi sunt de părere că viaţa s-a format din molecule simple şi abia apoi a evoluat ARN-ul, alţii caută dovezi să demonstreze că ARN-ul s-a format primul. Aceasta este o moleculă complexă şi versatilă, capabilă să stocheze şi să transmită informaţia genetică şi să ajute la sintetizarea proteinelor, făcând-o un candidat pentru scheletul primelor celule, scrie Phys.

Pentru a verifica această ipoteză, cercetătorii se confruntă cu două probleme. Prima, trebuie să identifice care ingrediente au reacţionat pentru a forma cele patru nucleotide ale ARN-ului - adenina, guanina, citozina şi uracilul (A, G, C, U). A doua problemă constă în determinarea modului în care ARN-ul a stocat şi a copiat informaţia genetică pentru a se reproduce.

„Studiul nostru sugerează că primele forme de viaţă ar fi apărut de la un set diferit de nucleobaze”

Până acum, savanţii au făcut progrese semnificative în descoperirea precursorilor la C şi U. Dar A şi G rămân enigmatice. Acum, într-o lucrare publicată în PNAS, Jack W. Szostak, profesor la Harvard, alături de primul autor al studiului, studentul absolvent Seohyun Kim au sugerat că ARN-ul ar fi început cu un alt set de baze. În loc de guanină, molecula s-ar fi bazat pe un înlocuitor - inozina.



„Studiul nostru sugerează că primele forme de viaţă (cu A, U, C şi I) ar fi apărut de la un set diferit de nucleobaze faţă de cel din viaţa actuală (A, U, C şi G)”, a precizat Kim. Cercetătorii au ajuns la această concluzie după ce încercările de a crea A şi G au produs prea mulţi compuşi secundari nedoriţi. Recent, savanţii au descoperit o modalitate de a crea versiuni de adenozină şi inozină - 8-oxoadenozină şi 8-oxoinozină - din materiale disponibile pe Terra primordială. Astfel, Kim şi colegii săi au investigat dacă ARN-ul constituit din aceşti analogi se pot reproduce în mod eficient.

Dar înlocuitoarele nu au au putut performa. Precum un tort realizat cu miere în loc de zahăr, produsul final poate arăta la fel şi poate avea acelaşi gust, dar nu „funcţionează” în acelaşi mod. Tortul din miere se arde şi este înăbuşit în lichid. ARN-ul cu 8-oxopurină (compuşi heterociclici cu azot, sau mai simplu, termen mai general care le include pe ambele menţionate mai sus) poate fi funcţional, dar pierde rapiditatea şi acurateţea necesare pentru a se reproduce. Dacă procesul este prea lent, nu îl poate completa. Dacă are prea multe erori, nu poate fi un instrument util pentru propagare şi evoluţie.

În ciuda performanţei slabe, aceste molecule au avut o surpriză. Ca parte din test, echipa a comparat abilităţile 8-oxoinozinei cu un control, inozina. Aceasta din urmă a permis ARN-ului să se reproducă cu rapiditate şi cu puţine erori. „Are rate şi asemănări rezonabile în reacţiile de copiere a ARN-ului. Propunem ca inozina să fi avut rolul de surogat pentru guanozină în primele faze ale apariţiei vieţii”.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Acesta să fi fost ''motorul'' vieţii?! Savanţii au identificat o proteină care ar fi existat atunci când a apărut viaţa

În urmă cu 250 milioane de ani, 80% din viaţa de pe Pământ dispărea. Acum cercetătorii au descoperit cauza

Sub scoarţa planetei Marte ar fi putut exista viaţă. Un studiu demonstrează că, în trecut, condiţiile erau favorabile

Viata pe Pamant nu este o intamplare