Logo bio-infomedia.ro

Dovezi că viața de pe Pământ a început cu mai mult decât ARN-ul

  • 4 ianuarie 2021
  • Mediu
Foto: KTSIMAGE/ISTOCK
  • ADN-ul și ARN-ul determină structura genetică a tuturor formelor de viață, ADN-ul funcționând ca o matriță genetică, iar ARN-ul ca un cititor al acestei matriței sau decodor.
  • Studii recente au arătat că acești doi acizi nucleici au apărut și evoluat în același timp și că ambele molecule au dat startul vieții de pe planeta noastră.

Originea vieții pe Pământ continuă să fascineze oamenii de știință, însă nu este ușor de cercetat trecutul din urmă cu miliarde de ani. În ultima vreme, au fost descoperite tot mai multe dovezi în favoarea unei ipoteze relativ noi privind începuturile vieții: cu un amestec precis de ARN și ADN.

Atât ARN-ul, cât și ADN-ul determină structura genetică a tuturor formelor de viață, ADN-ul funcționând ca o matriță genetică, iar ARN-ul ca un cititor al acestei matriței sau decodor. Mult timp s-a crezut că ARN-ul a apărut primul pe Pământ, după care a apărut și ADN-ul, însă dovezi din ce în ce mai multe arată că ele au evoluat în același timp și că ambele molecule au dat startul vieții de pe planeta noastră.

Ultimul studiu din sprijinul acestei idei explică modul în care un compus simplu, diamidofosfatul (DAP) - care ar fi precedat viața de pe Pământ - poate împleti dezoxinucleozidele în catene de ADN de bază.

Această descoperire este un important pas înainte pentru dezvoltarea unui model chimic detaliat privind apariția primelor forme de viață pe Pământ, a declarat chimistul Ramanarayanan Krishnamurthy, de la Scripps Research, din California.

Descoperirea aduce mai multă credibilitate ideii că ADN-ul și ARN-ul au apărut împreună, prin intermediul acelorași tipuri de reacții chimice de la începuturile vieții pe planetă și că primele molecule capabile de auto-replicare ar fi putut fi amestecuri ale acestor doi acizi nucleici - nu numai ARN singur.

Una dintre problemele majore ale ideii că ARN-ul sigur a dus la apariția vieții pe Pământ o constituie modalitatea prin care acest acid nucleic a putut realiza procesul de auto-replicare - de obicei, ARN-ul are nevoie de enzime pentru a se cliva, iar acestea au apărut după ARN. Din ce se cunoaște până acum, se pare că ARN-ul au avut parte de o mână de ajutor în apariția vieții, iar ultimele experimente arată că ADN-ul ar fi putut fi acest ajutor, creând catene moleculare "chimerice", care se pot separa mai ușor decât ARN-ul singur.

Seria de teste de laborator efectuate de către cercetători a simulat ceea ce s-ar fi putut întâmpla înainte de apariția vieții pe Pământ și arată modul în care DAP ar fi putut forma molecule de ADN de bază, similar modului în care apar moleculele de ARN.

Am descoperit, spre surprinderea noastră, că, folosind DAP în reacție cu dezoxinucleozide, procesul este mai eficient atunci când dezoxinucleozidele utilizate nu sunt aceleași, ci sunt amestecuri de diferite litere ale ADN-ului, precum A și T sau G și C, la fel ca în cazul moleculei de ADN reale, a declarat chimistul Eddy Jiménez, de la Scripps Research.

Probabil că niciodată nu vom putea afla cu certitudine dacă ADN-ul a ajutat ARN-ul să dea naștere primelor forme de viață de pe planeta noastră, având în vedere că acest lucru a avut loc în urmă cu miliarde ani.

Studiul este important nu numai din punct de vedere al originii vieții, ci aduce informații noi și în privința relațiilor ARN-ADN, care pot fi utilizate în practică în biologia și chimia moderne.

Acum că am dobândit mai multe cunoștințe despre modalitatea în care chimia primordială ar fi putut fabrica primele molecule de ARN și ADN, putem folosi amestecurile de ribonucleozide și dezoxinucleozide pentru a studia ce fel de molecule chimerice se formează și dacă acestea se pot auto-replica și evolua, a mai declarat Krishnamurthy.

Studiul a fost publicat în revista Angewandte Chemie.

Source Sursa: www.sciencealert.com
Text: David Nield
Foto: Ktsimage/iStock