Un team di chimici dell’University College London (UCL) ha fatto luce su uno dei misteri più affascinanti: come la vita possa essere nata sulla Terra circa quattro miliardi di anni fa.
Secondo lo studio, pubblicato su Nature, due ingredienti fondamentali della biologia (RNA e amminoacidi) potrebbero essersi uniti spontaneamente in condizioni simili a quelle della Terra primordiale.
Acido ribonucleico e la sua importanza
Gli amminoacidi sono i mattoni delle proteine, le molecole operative di quasi tutti i processi vitali. Le proteine, però, non possono replicarsi da sole: hanno bisogno di istruzioni, e queste arrivano dall’RNA, stretto parente chimico del DNA.
Oggi questo compito è svolto dal ribosoma, una macchina molecolare complessa che legge l’RNA messaggero e assembla gli amminoacidi come in una catena di montaggio. Ma com’è iniziato tutto, molto prima che esistessero cellule complete?
Il passo avanti degli scienziati
Il team guidato dal professor Matthew Powner è riuscito a collegare chimicamente amminoacidi all’RNA in acqua a pH neutro, usando una chimica semplice e spontanea; ed è un risultato che gli scienziati inseguivano dagli anni ’70, ma che finora era sempre sfuggito.
La chiave sta nei tioesteri, composti ad alta energia già ipotizzati come protagonisti delle prime reazioni biochimiche e grazie a essi, gli amminoacidi possono attivarsi e legarsi all’RNA senza degradarsi o reagire in modo indesiderato.
RNA world e Thioester world
Questa scoperta unisce due delle teorie più note sull’origine della vita:
- il “mondo a RNA”, dove l’RNA auto-replicante è visto come elemento fondamentale;
- il “mondo a tioestere”, in cui i tioesteri forniscono l’energia necessaria per avviare i primi processi vitali.
Secondo i ricercatori, queste reazioni potrebbero essere avvenute in laghi o pozze d’acqua della Terra primitiva, dove le concentrazioni chimiche erano abbastanza elevate (meno probabile invece negli oceani, troppo diluiti).
Verso il codice genetico
Il prossimo passo sarà capire come specifiche sequenze di RNA possano legarsi ad amminoacidi precisi, dando così origine al codice genetico e alla vera e propria sintesi proteica.
La dottoressa Jyoti Singh, prima autrice dello studio, ha spiegato con un’immagine semplice: “Immaginate di avere piccole molecole come pezzi di LEGO fatti di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo. Se da questi pezzi si riesce a costruire molecole capaci di auto-replicarsi, sarebbe un passo monumentale verso la comprensione dell’origine della vita.”
Il loro lavoro mostra infatti come RNA e amminoacidi attivati possano produrre peptidi, piccole catene di amminoacidi che sono alla base delle proteine moderne.
Un tassello in più
Si tratta ancora solo di un frammento del puzzle, ma è un passo importante per capire come la vita abbia avuto inizio. Collegare RNA, amminoacidi e metabolismo in un’unica cornice scientifica potrebbe finalmente avvicinarci a una risposta a una delle domande più grandi di sempre: come siamo nati?
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