RNA, la prima molecola autoreplicante che ha creato la vita sulla Terra ?

Un nuovo sostegno all'idea che l'RNA sia stata la molecola autoreplicante originaria che ha innescato lo sviluppo della vita sulla Terra - la cosiddetta ipotesi del "mondo a RNA" - viene da una ricerca effettuata da biochimici della Ludwig-Maximilians-Universität a Monaco di Baviera. In un articolo su "Science" Thomas Carell e colleghi descrivono infatti un processo chimico che poteva avvenire spontaneamente sulla Terra primordiale e che porta alla sintesi efficiente di due molecole complesse presenti nell'RNA, adenina e guanina. I dettagli dopo il salto.

In grado di "memorizzare" le informazioni, di autoreplicarsi e di catalizzare, ovvero aumentare la velocità, delle reazioni biochimiche, l'RNA è considerata la più plausibile molecola che possa aver dato origine alla vita. A restare problematica è però la formazione dell'RNA stesso, soprattutto perché non è chiaro come possano essersi formate in un ambiente abiotico, cioè privo di vita, due delle quattro basi (adenina, guanina, citosina e uracile) che costituiscono la lunga catena dell'RNA.

Nel 2009 il gruppo di ricerca dell'Università di Manchester diretto da John D. Sutherland ha mostrato una serie plausibile di passaggi con cui le reazioni chimiche sulla Terra primordiale avrebbero potuto sintetizzate citosina e uracile, note anche come pirimidine.  Ma questo percorso non permette di ottenere gli altri due mattoni dell'RNA adenina e guanina (purine). La ricerca di una via di sintesi "semplice" di queste due molecole dura da oltre quarant'anni. Nel 1972, il chimico britannico Leslie Orgel aveva suggerito una possibile via, che però non ha mai convinto la comunità scientifica per la sua bassissima efficienza: in quel modo, il "brodo primordiale" non si 

sarebbe mai arricchito abbastanza di purine per poter poi dare origine all'RNA, o meglio a filamenti di RNA che in seguito trovassero nel loro ambiente materiale sufficiente (e in particolare altre purine) alla propria replicazione.

 

Carell e colleghi hanno avuto l'intuizione per la loro scoperta alcuni anni fa quando, studiando come può essere danneggiato il DNA, hanno esaminato come una molecola chiamata formamidopirimidina (FaPy) reagisce con il DNA. (Il DNA è simile all'RNA, tranne che al posto dell'uracile c'è un'altra base, la timina). Hanno così scoperto che questa molecola è in grado di reagire con diversi composti per formare purine.

 

I ricercatori hanno quindi iniziato una serie di esperimenti e simulazioni per controllare se FaPy potesse dare origine ad adenina e guanina nelle condizioni della Terra primordiale, scoprendo che la reazione avveniva facilmente in presenza di alcune sostanze organiche. Proprio le sostanze che lo scorso anno la sonda spaziale Rosetta dell'Agenzia spaziale europea ha rilevato sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

 

La pioggia di comete che ha colpito la Terra all'inizio della sua storia ha quindi probabilmente contribuito in modo essenziale allo sviluppo della vita.

Traduzione a cura di "Le Scienze"

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