L’origine della vita sulla Terra continua ad affascinare gli scienziati di tutto il globo terracqueo, ma non è facile scrutare nel passato andando a ritroso per miliardi di anni. Ora si stanno moltiplicando le prove di un’potesi relativamente nuova sull’origine della vita sul nostro Pianeta: una miscela molto precisa di RNA e DNA.
L’RNA e il DNA determinano entrambi il patrimonio genetico di tutta la vita biologica, con il DNA che agisce come impronta genetica e l’RNA come lettore o decodificatore dell’impronta stessa. Per molto tempo si è pensato che l’RNA si fosse sviluppato per primo sulla Terra e che il DNA si fosse evoluto successivamente, ma le prove sempre più evidenti suggeriscono che i due elementi siano emersi contemporaneamente e che entrambi abbiano contribuito a dare il via alla vita sul pianeta.
Uno studio del 2021 ha confermato questa idea spiegando come il semplice composto diamidofosfato (DAP) – che potrebbe aver preceduto la vita sulla Terra – sia in grado di unire i blocchi di costruzione del DNA chiamati deossinucleosidi in filamenti di DNA di base. “Questa scoperta è un passo importante verso lo sviluppo di un modello chimico dettagliato di come si sono originate le prime forme di vita sulla Terra”, ha dichiarato il chimico Ramanarayanan Krishnamurthy dello Scripps Research in California nel gennaio 2021. I risultati aggiungono credito all’'idea che sia il DNA che l’RNA si siano sviluppati insieme dallo stesso tipo di reazioni chimiche all’inizio della vita sul nostro pianeta e che le prime molecole autoreplicanti potrebbero essere state miscele di entrambi gli acidi nucleici, non solo di RNA, come suggerito dall’ipotesi più consolidata del “mondo dell'RNA”.
Uno dei problemi principali dell’idea che l’RNA da solo abbia dato origine alla vita sulla Terra è il modo in cui
L’RNA e il DNA determinano entrambi il patrimonio genetico di tutta la vita biologica, con il DNA che agisce come impronta genetica e l’RNA come lettore o decodificatore dell’impronta stessa. Per molto tempo si è pensato che l’RNA si fosse sviluppato per primo sulla Terra e che il DNA si fosse evoluto successivamente, ma le prove sempre più evidenti suggeriscono che i due elementi siano emersi contemporaneamente e che entrambi abbiano contribuito a dare il via alla vita sul pianeta.
Uno studio del 2021 ha confermato questa idea spiegando come il semplice composto diamidofosfato (DAP) – che potrebbe aver preceduto la vita sulla Terra – sia in grado di unire i blocchi di costruzione del DNA chiamati deossinucleosidi in filamenti di DNA di base. “Questa scoperta è un passo importante verso lo sviluppo di un modello chimico dettagliato di come si sono originate le prime forme di vita sulla Terra”, ha dichiarato il chimico Ramanarayanan Krishnamurthy dello Scripps Research in California nel gennaio 2021. I risultati aggiungono credito all’'idea che sia il DNA che l’RNA si siano sviluppati insieme dallo stesso tipo di reazioni chimiche all’inizio della vita sul nostro pianeta e che le prime molecole autoreplicanti potrebbero essere state miscele di entrambi gli acidi nucleici, non solo di RNA, come suggerito dall’ipotesi più consolidata del “mondo dell'RNA”.
Uno dei problemi principali dell’idea che l’RNA da solo abbia dato origine alla vita sulla Terra è il modo in cui
l’RNA è stato in grado di eseguire il necessario processo di auto-replicazione, l’RNA di solito richiede enzimi per la scissione, che si sono evoluti dopo l’RNA. Da quello che sappiamo finora, sembra che l’RNA abbia avuto una sorta di aiuto nell’ingegneria della vita. Gli ultimi esperimenti dimostrano che potrebbe essere stato il DNA, creando filamenti molecolari “chimerici” che possono separarsi più facilmente del solo RNA. La serie di test di laboratorio condotti dai ricercatori ha simulato ciò che sarebbe potuto accadere prima dell’inizio della vita sulla Terra e mostra come il DAP avrebbe potuto formare il DNA di base, proprio come l’RNA può nascere da blocchi chimici.
“Abbiamo scoperto, con nostra sorpresa, che l’uso della DAP per reagire con i deossinucleosidi funziona meglio quando i deossinucleosidi non sono tutti uguali, ma sono invece miscele di lettere diverse del DNA, come A e T, o G e C, come il vero DNA”, ha detto il biologo chimico Eddy Jiménez, dello Scripps Research. Forse non sapremo mai con certezza se il DNA ha aiutato l’RNA a formare le prime forme di vita sul nostro pianeta, visto che ciò è avvenuto miliardi di anni fa, ma la nostra comprensione di questi processi continua a svilupparsi. La ricerca non è utile solo per quanto riguarda le origini della vita: la comprensione del rapporto RNA-DNA può avere un’ampia gamma di applicazioni nella chimica e nella biologia moderne.
“Abbiamo scoperto, con nostra sorpresa, che l’uso della DAP per reagire con i deossinucleosidi funziona meglio quando i deossinucleosidi non sono tutti uguali, ma sono invece miscele di lettere diverse del DNA, come A e T, o G e C, come il vero DNA”, ha detto il biologo chimico Eddy Jiménez, dello Scripps Research. Forse non sapremo mai con certezza se il DNA ha aiutato l’RNA a formare le prime forme di vita sul nostro pianeta, visto che ciò è avvenuto miliardi di anni fa, ma la nostra comprensione di questi processi continua a svilupparsi. La ricerca non è utile solo per quanto riguarda le origini della vita: la comprensione del rapporto RNA-DNA può avere un’ampia gamma di applicazioni nella chimica e nella biologia moderne.
“Ora che capiamo meglio come una chimica primordiale possa aver creato i primi RNA e DNA, possiamo iniziare a usarla su miscele di blocchi di ribonucleosidi e deossinucleosidi per vedere quali molecole chimeriche si formano e se possono autoreplicarsi ed evolversi”, ha detto Krishnamurthy.
La ricerca è stata pubblicata su Angewandte Chemie.
MB
