Από που προερχόμαστε σαν είδος και πως ξεκίνησε η ζωή; Αυτό είναι ένα ερώτημα που βασανίζει επιστήμονες και φιλοσόφους εδώ και χιλιάδες χρόνια. Αυτό το ερώτημα όμως δεν έχει απαντηθεί ακόμα, όμως ίσως είμαστε πολύ κοντά. Οι επιστήμονες που εργάζονται πάνω σε αυτό το μεγάλο ερώτημα, μελετούν την εσωτερική λειτουργία των μικρότερων δομικών στοιχείων της ζωής, σε μια προσπάθεια κα κατανοήσουν πως σχημάτισαν για φορά τη ζωή στον πλανήτη μας, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Η μακρά επιστημονική αναζήτηση έχει οδηγήσει τους περισσότερους εξελικτικούς βιολόγους στο συμπέρασμα, πως για τουλάχιστον 400 εκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν ένας Κόσμος RNA. Η υπόθεση αυτή υποδηλώνει πως η ζωή σχηματίστηκε για πρώτη φορά λόγο του αυτοναπαραγόμενου RNA, πριν την εξελικτική άφιξη του DNA ή ακόμα και των πρωτεϊνών.
Όμως, τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά.
Αρχικά, δεν έχουμε ίχνος αυτού του «πρώτου αντιγραφέα» στη γνωστή βιολογία. Επίσης, οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να αντιγράψουν πειστικά το RNA σε ένα περιβάλλον παρόμοιο με την πρώιμη Γη.
Την ώρα που οι επιστήμονες αναζητούν στοιχεία για να δώσουν απαντήσεις σε αυτά τα δύο ερωτήματα, μια ομάδα από το University College of London (UCLO), είναι πολύ κοντά στο να επιλύσει το δεύτερο πρόβλημα, δηλαδή την αντιγραφή του RNA σε περιβάλλον παρόμοιο με την πρώιμη Γη.
Η ομάδα ομάδα επιστημόνων του UCL, μαζί με ειδικούς από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας MRC του Cambridge, δημοσίευσαν την μελέτη τους στο περιοδικό Nature Chemistry. Σε αυτή, χρησιμοποίησαν δομικά στοιχεία RNA τριών γραμμάτων τριπλού RNA, που υποβλήθηκαν σε οξύ και θερμότητα σε νερό. Αυτό διαχώρισε τη διπλή έλικα του RNA, που είναι και η δομή που είναι πιο δύσκολο να αντιγραφεί. Στη συνέχεια οι επιστήμονες πάγωσαν το διάλυμα.
Αυτό που συνέβη στη συνέχεια είναι πιθανώς μια ματιά στο πώς σχηματίστηκε για πρώτη φορά η ζωή στη Γη — ανάμεσα στα υγρά κενά των κρυστάλλων πάγου, αυτά τα δομικά στοιχεία κάλυψαν τις αλυσίδες RNA και τις εμπόδισαν να ξανασυνδεθούν. Αφού οι επιστήμονες αποψύξαν το διάλυμα και έκαναν προσαρμογές στο pH και τη θερμοκρασία, το RNA αντιγράφηκε ξανά και ξανά. Τελικά, η αλυσίδα ήταν τόσο μεγάλη που αυτές οι δομές μπορούσαν να εκτελούν βιολογικές λειτουργίες.
«Τα τριπλά ή τριών γραμμάτων δομικά στοιχεία του RNA που χρησιμοποιήσαμε, που ονομάζονται τρινουκλεοτίδια, δεν υπάρχουν στη βιολογία σήμερα, αλλά επιτρέπουν πολύ ευκολότερη αντιγραφή. Οι πρώτες μορφές ζωής είναι πιθανό να ήταν αρκετά διαφορετικές από οποιαδήποτε μορφή ζωής γνωρίζουμε», δήλωσε σε δελτίο τύπου ο James Attwater, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης από το UCL . «Οι μεταβαλλόμενες συνθήκες που δημιουργήσαμε μπορούν να συμβούν φυσικά, για παράδειγμα με τους νυχτερινούς και ημερήσιους κύκλους θερμοκρασίας ή σε γεωθερμικά περιβάλλοντα όπου θερμά πετρώματα συναντούν μια ψυχρή ατμόσφαιρα».
Όλοι οι πολίτες με ΑΦΜ πρέπει να δηλώσουν εδώ τον αριθμό κινητού τους!
ΤΟ UCL ασχολείται εδώ και πολύ καιρό με την κατασκευή της διαδικασίας δημιουργίας ζωής στη Γη. Το 2017, μια μελέτη ανέλυσε τη χημεία που παρείχε στη Γη τα νουκλεοτίδια που ήταν απαραίτητα για την κατασκευή των πρώτων δομών RNA. Αυτή η νέα μελέτη επιχειρεί τώρα να κατανοήσει, σε εργαστηριακό περιβάλλον , πώς αυτά τα αρχαία RNA άρχισαν για πρώτη φορά την αντιγραφή, μια διαδικασία που είναι απαραίτητη για την κατανόηση της βάσης της ζωής.
«Η ζωή διαχωρίζεται από την καθαρή χημεία από πληροφορίες, μια μοριακή μνήμη κωδικοποιημένη στο γενετικό υλικό που μεταδίδεται από τη μία γενιά στην επόμενη», δήλωσε σε δελτίο τύπου ο Philipp Holliger, κύριος συγγραφέας της μελέτης από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του MRC. «Για να συμβεί αυτή η διαδικασία, οι πληροφορίες πρέπει να αντιγραφούν, δηλαδή να αναπαραχθούν, για να μεταδοθούν».
Στην παρούσα φάση, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να αντιγράψουν με επιτυχία μόνο το 17% της αλυσίδας RNA (30 από τα 180 γράμματα). Όμως, η ομάδα λέει πως δεν υπάρχει λόγος να μην επιτύχουν πλήρη αντιγραφή με βελτιωμένη αποτελεσματικότητα των ενζύμων. Οι επιστήμονες επίσης αναφέρουν πως αυτή η διαδικασία δε μπορεί να συμβεί σε αλμυρό νερό, διότι το αλάτι διαταράσσει τη διαδικασία πήξης, όμως οι γεωθερμικές λίμνες ή οι λίμνες γλυκού νερού, θα ήταν σίγουρα το ιδανικό περιβάλλον για να ξεκινήσει η αντιγραφή του πρώτου RNA.
Αρκετά ερωτήματα παραμένουν αναπάντητα, όμως ο αρχαίος κόσμος RNA της Γης, θα μπορούσε να έχει την ικανότητα αυτοαναπαραγωγής. Όταν οι επιστήμονες καταφέρουν να αναπαράγουν όλη την αλυσίδα RNA, τότε θα έχουμε σημαντικά στοιχεία για το πως ξεκίνησε η ζωή στη Γη.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Chemisty.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
