Un'unione spontanea (canva.com) -www.sciencecue.it
Ecco come evidenzia come RNA e amminoacidi possano combinarsi senza interventi esterni in ambienti analoghi a quelli presenti sulla Terra nei suoi inizi!
Gli scienziati della University College London hanno compiuto un progresso notevole nella comprensione della formazione delle prime proteine originarie della vita, circa quattro miliardi di anni fa.
In un elaborato pubblicato su Nature, i ricercatori hanno dimostrato che RNA e amminoacidi sono stati in grado di unirsi spontaneamente in condizioni simili a quelle del nostro pianeta primordiale.
Gli amminoacidi, “mattoni” proteici essenziali, rivestono un ruolo cruciale in quasi tutti i processi vitali. Tuttavia, queste non possono duplicarsi da sole: necessitano delle informazioni dell’RNA, “cugino” del DNA.
Il gruppo di ricerca condotto dal professor Matthew Powner è riuscito a creare legami chimici “simil primigeni” tra amminoacidi e RNA utilizzando acqua, pH neutro e molecole reattive.
“Il nostro studio rappresenta un notevole progresso – ha affermato Powner – perché dimostra come l’RNA possa aver iniziato a regolare la sintesi delle proteine. Attualmente questo processo è gestito da una macchina molecolare complessa, il ribosoma, che interpreta le istruzioni dell’RNA messaggero e unisce gli amminoacidi uno per volta per creare le proteine. Abbiamo ricreato la prima fase di quel meccanismo, attraverso una chimica spontanea e selettiva, plausibile sulla Terra primordiale“.
Nei tentativi precedenti, spiegano i ricercatoti, l’impiego di molecole altamente reattive aveva spesso portato alla distruzione delle strutture in acqua o a reazioni indesiderate tra gli amminoacidi. Questa volta, tuttavia, i ricercatori si sono ispirati ai principi della biologia: hanno attivato gli amminoacidi tramite tioniesteri, composti energetici fondamentali nei processi biochimici e già ipotizzati come fonti energetiche originarie.
Il legame è stato reso possibile attraverso la reazione degli amminoacidi con la panteteina, contenente zolfo plausibilmente sintetizzabile in condizioni primitive terrestri. La ricerca collega quindi due teorie finora ritenute separate: il “mondo RNA”, che suggerisce che l’RNA autoreplicante fosse il centro delle prime forme di vita, e il “mondo dei tioniesteri”, che considera i tioniesteri come la sorgente di energia originaria.
Esaminando campioni di fave di cacao da varie zone della Colombia, gli scienziati hanno osservato come pH, temperatura e comunità microbiche possano influenzare gli aromi finali del cioccolato. Il prossimo passo sarà dunque comprendere come specifiche sequenze di RNA possano legarsi preferenzialmente a determinati amminoacidi. “La sfida più interessante rimane quella di capire l’origine della sintesi proteica,” ha dichiarato Powner. La dottoressa Jyoti Singh, coautrice della ricerca, ha aggiunto: “Immaginate se un giorno i chimici riuscissero a partire da semplici molecole di carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e zolfo e a realizzare sistemi capaci di autoreplicarsi. Questo sarebbe un progresso straordinario nella ricerca sull’origine della vita! Il nostro studio aiuta a raggiungere tale obiettivo, dimostrando come l’RNA e gli amminoacidi attivati possano dare origine a peptidi, catene di amminoacidi fondamentali per la vita. ”