Il DNA può essere esistito prima della vita stessa

Il Giornale Online
di Michael Marshall

L'ultima svolta nell'origine della vita è a doppia elica. I chimici sono vicini a dimostrare che i mattoni del DNA possono formarsi spontaneamente dalle sostanze chimiche che si pensa fossero presenti sulla Terra primordiale. Se avranno successo, il loro lavoro suggerirà che il DNA potrebbe aver anticipato la nascita della vita. Il DNA è essenziale per quasi tutta la vita sulla Terra, ma molti biologi pensano che la vita abbia avuto inizio con l'RNA. Come il DNA, esso conserva informazione genetica, inoltre l'RNA può ripiegarsi in forme complesse che possono fissarsi su altre molecole e accelerare le reazioni chimiche, come una proteina ed è strutturalmente più semplice del DNA. Dopo decenni di prove, nel 2009 dei ricercatori sono riusciti a generare RNA usando sostanze chimiche che esistevano probabilmente sulla Terra primordiale. Matthew Powner, ora presso l'University College London, assieme a colleghi ha sintetizzato due dei quattro nucleotidi che compongono l'RNA. Il loro risultato suggerisce che l'RNA può essersi formato spontaneamente, supportando fortemente l'idea che la vita abbia avuto inizio in un “mondo RNA”.

I nucleotidi consistono di zucchero unito a fosfato e una molecola di base contenente azoto, queste basi sono le lettere del codice genetico. I nucleotidi del DNA, che si legano per formarlo, sono più difficili da creare rispetto ai nucleotidi di RNA, perchè il DNA usa uno zucchero diverso col quale è più complicato lavorare. Iniziando con un insieme di sostanze chimiche, molti di essi si pensa che siano stati presenti sulla Terra primordiale e Powner ha ora creato uno zucchero simile a quello nel DNA, legato ad una molecola detta AICA, simile ad una base http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja306176n Il lavoro è ancora lungo. Powner dovrebbe trasformare AICA in una base e aggiungere il fosfato. La sua molecola contiene ancora un atomo di zolfo non voluto, che ha aiutato le reazioni, ma ora va rimosso. Tuttavia un nucleotide di DNA è solo distante pochi anni, dice Christopher Switzer dell'Università della California, Riverside. “E' praticamente un dato di fatto a questo punto”.

Questo potrebbe avere implicazioni importanti per la nostra comprensione delle origini della vita. I chimici prebiotici hanno finora ignorato il DNA, perchè la sua complessità suggerisce che non possa formarsi spontaneamente. “Tutti quanti e suo fratello hanno sempre detto “RNA, RNA, RNA””, dice Steven Benner della Foundation for Applied Molecular Evolution a Gainesville, Florida. L'idea convenzionale dice che la vita basata su RNA infine sia passata al DNA, perchè il DNA è migliore nella conservazione di informazione. In altre parole, gli organismi di RNA hanno creato il primo DNA. Se questo è vero, la vita come ha fatto questo passaggio? Gli organismi viventi possono convertire nucleotidi di RNA in nucleotidi di DNA, ma usando solo enzimi speciali che sono costosi da produrre in termini di energia e materiali. “Devi sapere che il DNA fa qualcosa di buono per te, prima che tu inventi qualcosa del genere”, dice Switzer.

Switzer aggiunge che la storia prende più senso se i nucleotidi di DNA fossero stati naturalmente presenti nell'ambiente. Gli organismi potrebbero averli presi e usati, sviluppando più tardi gli strumenti per creare il proprio DNA, una volta divenuto chiaro quanto fosse vantaggiosa questa molecola e quando le risorse naturali diventano carenti. I primi organismi devono aver recuperato i materiali in questo modo, dice Matthew Levy dell'Albert Einstein College of Medicine a New York City. “La Terra primordiale era probabilmente un pasticcio sanguinoso”, dice, con ogni sorta di offerta. Powner suggerisce un'altra alternativa. La vita può essere iniziata con un “mondo di RNA e DNA”, in cui i due tipi di nucleotidi erano coesistenti. Il co-autore dello studio di Powner, Jack Szostak, dell'Harvard Medical School, ha mostrato che le molecole “mongrel” contenenti un mix di nucleotidi di DNA ed RNA, può eseguire alcune funzioni del RNA puro http://www.pnas.org/content/108/33/13492 Powner suggerisce che la vita sia iniziata usando queste molecole ibride, purificandole gradualmente in DNA ed RNA.

Benner dice che ha più senso che la vita abbia usato DNA e RNA puro il prima possibile, entrambi lavorano meglio delle molecole mongrel. Proprio ora comunque non c'è nulla che ci dica esattamente come e quando la vita abbia usato inizialmente il DNA. “Diviene quasi un gioco scegli-la-tua-avventura”, dice Levy.

Tradotto da Richard per Altrogiornale.org
Fonte: http://www.newscientist.com/article/mg21528795.500-dna-could-have-existed-long-before-life-itself.html

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Il DNA può essere esistito prima della vita stessa ultima modifica: 2012-10-01T20:53:58+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l’incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all’autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)