Η δημοσίευση στο περιοδικό Nature Chemistry αναφέρει ότι μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε τριπλέτες RNA που υποβλήθηκαν σε οξύ και θερμότητα σε νερό
Ποια είναι η καταγωγή του ανθρώπου, από πού (προ)ερχόμαστε; Πρόκειται για ένα υπαρξιακό ερώτημα, μια «προμηθεϊκή φωτιά» που κινητοποιεί φιλοσόφους, θεολόγους και επιστήμονες επί χιλιετίες. Ενώ η «παλιά φρουρά» των διανοούμενων χρησιμοποιούσε ιστορίες ή μεταφορές για να εξηγήσει την προέλευση της ζωής, οι επιστήμονες αντ’ αυτού μαθαίνουν για την εσωτερική λειτουργία των μικρότερων δομικών στοιχείων της ζωής σε μια προσπάθεια να κατανοήσουν πώς σχημάτισαν για πρώτη φορά τη ζωή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Αυτή η μακρά επιστημονική εξερεύνηση οδήγησε τους περισσότερους εξελικτικούς βιολόγους στο συμπέρασμα ότι, για τουλάχιστον 400 εκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν ένας «Κόσμος RNA». Η υπόθεση υποδηλώνει ότι η ζωή σχηματίστηκε για πρώτη φορά λόγω του αυτοαναπαραγόμενου RNA, πριν από την εξελικτική άφιξη του DNA ή ακόμα και των πρωτεϊνών.
Υπάρχουν όμως μερικά προβλήματα αναφέρει το popular mechanics.
Πρώτον, δεν υπάρχει ίχνος αυτού του «πρώτου αντιγραφέα» στη γνωστή βιολογία. Και δεύτερον, οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να αντιγράψουν πειστικά το RNA σε ένα περιβάλλον παρόμοιο με την πρώιμη Γη. Ενώ οι επιστήμονες εξακολουθούν να αναζητούν στοιχεία που να επικυρώνουν το πρώτο από αυτά τα δύο ζητήματα, μια ομάδα από το University College of London (UCL) πλησιάζει στην επίλυση του δεύτερου προβλήματος.
Η δημοσίευση στο περιοδικό Nature Chemistry αναφέρει ότι μια ομάδα επιστημόνων του UCL (μαζί με ειδικούς από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας MRC στο Κέιμπριτζ) χρησιμοποίησε τριπλέτες RNA που υποβλήθηκαν σε οξύ και θερμότητα σε νερό. Αυτό διαχώρισε τη διπλή έλικα του RNA – τη δομή που καθιστά την αντιγραφή τόσο δύσκολη – και οι επιστήμονες πάγωσαν το διάλυμα.
Αυτό που συνέβη στη συνέχεια είναι πιθανώς μια οικεία ματιά στο πώς σχηματίστηκε η ζωή για πρώτη φορά στη Γη – ανάμεσα στα υγρά κενά των κρυστάλλων πάγου, αυτά τα δομικά στοιχεία επικάλυψαν τις αλυσίδες RNA και τις εμπόδισαν να ξανασυνδεθούν. Αφού οι επιστήμονες απόψυξαν το διάλυμα και έκαναν προσαρμογές στο pH και τη θερμοκρασία, το RNA αντιγράφηκε ξανά και ξανά. Τελικά, η αλυσίδα ήταν τόσο μεγάλη που αυτές οι δομές μπορούσαν να εκτελέσουν βιολογικές λειτουργίες.
«Οι τριπλέτες του RNA που χρησιμοποιήσαμε, τα λεγόμενα τρινουκλεοτίδια, δεν υπάρχουν στη βιολογία σήμερα, αλλά επιτρέπουν πολύ ευκολότερη αντιγραφή. Οι πρώτες μορφές ζωής είναι πιθανό να ήταν αρκετά διαφορετικές από οποιαδήποτε μορφή ζωής γνωρίζουμε», δήλωσε σε δελτίο τύπου ο Τζέιμς Ατγουότερ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης από το UCL. «Οι μεταβαλλόμενες συνθήκες που δημιουργήσαμε μπορούν να συμβούν φυσικά, για παράδειγμα με νυχτερινούς και ημερήσιους κύκλους θερμοκρασίας ή σε γεωθερμικά περιβάλλοντα όπου τα θερμά πετρώματα συναντούν μια ψυχρή ατμόσφαιρα» εξήγησε.
Το UCL ασχολείται εδώ και καιρό με την ανακατασκευή της διαδικασίας της προέλευσης της ζωής στη Γη. Το 2017, για παράδειγμα, μια μελέτη ανέλυσε τη χημεία που παρείχε στη Γη τα ίδια τα νουκλεοτίδια που ήταν απαραίτητα για την κατασκευή των πρώτων δομών RNA. Αυτή η νέα μελέτη επιχειρεί τώρα να κατανοήσει, σε εργαστηριακό περιβάλλον, πώς αυτά τα αρχαία RNA ξεκίνησαν για πρώτη φορά αναπαραγωγή, μια διαδικασία που είναι απαραίτητη για την κατανόηση της βάσης της ζωής.
«Η ζωή διαχωρίζεται από την καθαρή χημεία από πληροφορίες, μια μοριακή μνήμη κωδικοποιημένη στο γενετικό υλικό που μεταδίδεται από τη μία γενιά στην επόμενη», επισήμανε ο Φίλιπ Χόλιτζερ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του MRC. «Για να συμβεί αυτή η διαδικασία, οι πληροφορίες πρέπει να αντιγραφούν, δηλαδή να αναπαραχθούν, για να μεταδοθούν».
Προς το παρόν, οι ερευνητές έχουν καταφέρει να αναπαράγουν μόνο το 17% (περίπου) της αλυσίδας RNA (περίπου 30 από τα 180 γράμματα), αλλά η ομάδα λέει ότι δεν υπάρχει λόγος να μην επιτύχουν πλήρη αντιγραφή με βελτιωμένη αποτελεσματικότητα των ενζύμων. Οι ερευνητές σημειώνουν επίσης ότι αυτή η αντίδραση δεν μπορεί να συμβεί σε αλμυρό νερό (το αλάτι διαταράσσει τη διαδικασία κατάψυξης), αλλά οι γεωθερμικές λίμνες ή οι λίμνες γλυκού νερού θα ήταν το τέλειο χημικό περιβάλλον για να ξεκινήσει η αντιγραφή του RNA.
Παρόλο που παραμένουν πολλά ερωτήματα, ο αρχαίος κόσμος RNA της Γης θα μπορούσε στην πραγματικότητα να είχε την ικανότητα αυτοαντιγραφής. Είναι ένα ενδιαφέρον βήμα προς τα εμπρός, αλλά το επιστημονικό ταξίδι συνεχίζεται. Ίσως αν μάθουμε από πού ερχόμαστε θα ξέρουμε και πού πηγαίνουμε.
Πηγή: skai.gr
Διαβάστε τις Ειδήσεις σήμερα και ενημερωθείτε για τα πρόσφατα νέα.
Ακολουθήστε το Skai.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.
