Ricercatori hanno osservato gli antenati chimici dell’RNA spiraleggiare su sé stessi in laboratorio.
di MIT Technology review Italia
La rivista Angewandte Chemie International Edition, pubblica i risultati di una ricerca condotta da studiosi del Georgia Institute of Technology. Gli scienziati sono riusciti a riprodurre in laboratorio le condizioni considerate comuni sulla Terra poco prima che la vita evolvesse: semplice acqua, senza agenti catalizzatori, a temperatura ambiente. Hanno utilizzato per l’esperimento le cosiddette “proto-basi”, considerate precursori delle basi azotate attualmente responsabili della trasmissione del codice genetico nell’RNA. Alle condizioni descritte, hanno visto questi elementi prendere naturalmente una forma a spirale, integrando in sé elementi che compongono il DNA, evolutosi dall’RNA.
È possibile che la struttura a spirale sia emersa per prima e gli elementi molecolari che avrebbero fatto parte dell’RNA sono siano stati determinati dalla loro compatibilità con essa? La spirale potrebbe aver favorito una connessione tra molecole caratterizzate dalla chiralità (curvatura) nel creare una colonna compatibile con la forma ad elica.
Lo studio è stato condotto sotto la guida di Nicholas Hud, professore di chimica e biochimica del Georgia Institute of Technology. I polimeri creati nel corso dello studio non sono campioni di RNA, ma potrebbero rappresentare un passo intermedio importante per il processo evolutivo dell’RNA.
L’evoluzione di RNA e DNA sulla Terra appare il risultato di anomale coincidenze in condizioni estreme quando si prova a creare le molecole in laboratorio, a partire dalle loro effettive basi, senza l’aiuto degli enzimi di cellule viventi solitamente responsabili del compito rimane un paradosso.
Il modello creato dai ricercatori della Georgia Tech suggerisce invece che le basi originali debbano invece essersi assemblate con facilità a formare i prototipi di polimeri da cui l’RNA si sarebbe poi evoluto. Hud e la sua squadra hanno chiamato questi prototipi ‘proto-basi azotate’ o ‘ancestrali.’
Tra le possibili proto-basi identificate, i ricercatori hanno identificato triaminopyrimidine (TAP) e acido cianurico (CA). I legami chimici che legano insieme queste possibili proto-basi sono molto forti, ma non covalenti, a differenza dei legami caratteristici dell’RNA moderno.
Un forma ad elica può spiraleggiare verso destra o verso sinistra. La moderna elica di RNA e DNA è destrorsa. Non ci sono spiegazioni su come si sia evoluta in tal senso. Gli esperimenti condotti dai ricercatori su TAP e CA, infatti, hanno prodotto tante eliche sinistrorse quante destrorse, sebbene raggruppate in grossi agglomerati caratterizzati dalla stessa inclinazione, a dispetto del fatto che le singole molecole di TAP e CA non fossero caratterizzate da chiralità propria.
Lo studio rivoluziona la teoria secondo cui si debba l’origine della vita a rari eventi cataclismatici. La maggior parte delle biomolecole potrebbero essersi invece evolute gradualmente ed in abbondanza, grazie a molecole precursori dotate della corretta reattività.
