Σάββατο, 13 Μαρτίου 2010

Νέες εξελίξεις για την απαρχή της ζωής

Η πρωταρχική σούπα που γέννησε τη ζωή στη Γη ίσως να είχε ένα έξτρα μη αναγνωρισμένο μέχρι πρότινος συστατικό: ένα "μόριο μαία" που διαδραμάτισε έναν κρίσιμο ρόλο επιτρέποντας τα πρώτα μόρια να συγκεντρωθούν ξεπερνώντας τους φραγμούς που υπήρχαν.

Οι πρώιμες μορφές ζωής πιστεύεται ευρέως ότι βασίστηκαν όχι στο DNA αλλά στο συγγενικό RNA, επειδή μεγάλα τμήματα RNA μπορούν να δράσουν ως βασικά ένζυμα. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξη ενός πρώιμου μεταβολισμού προτού δημιουργηθούν πρωτεΐνες για αυτό το σκοπό.

Τα τμήματα του RNA σχηματίζονται από δομικά συστατικά που καλούνται νουκλεοτίδια, που συνδέονται μεταξύ τους - κεφαλή προς ουρά - σε μακριές αλυσίδες. Αυτό μπορεί να συμβεί πιο εύκολα εάν τα νουκλεοτίδια συνδέονται σε ένα ήδη υπάρχον μόριο RNA που οδηγεί στη συνέχεια τη συγκέντρωση των δομικών στοιχείων. Παρόλα αυτά, τα πρώτα μόρια RNA που σχηματίστικαν δεν θα είχαν προϋπάρχων RNA να τα καθοδηγήσει.

Μέχρι τώρα, προσπάθειες να μιμηθούμε αυτήν την πρώτη σύνθεση έβρισκαν πάντα ένα μοιραίο εμπόδιο: αντί να συνδεθεί με την ουρά ενός νέου μορίου, η κεφαλή μιας αναπτυσσόμενης αλυσίδας συνδεόταν με την ίδια του την ουρά. Η τάση αυτή να σχηματίζουν κύκλους εμποδίζει τα μόρια RNA να μεγαλώσουν περισσότερο από 3 έως 6 νουκλεοτίδια - που είναι πολύ κοντά για να λειτουργήσουν ως ένζυμα.

"Αυτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα" λέει ο Nicholas Hud, χημικός στο Georgia Insitute of Technology της Ατλάντα. "Πώς μπορεί να γίνει ένα μόριο τόσο μακρύ ώστε να αποκτήσει ενδιαφέρον;"

Η απάντηση, πιστεύει ο Hud, βρίσκεται στην ύπαρξη ενός "μορίου μαίας" - ενός μορίου που φωλιάζει μεταξύ γειτονικών νουκλεοτιδίων και ενθαρρύνει δύο αναπτυσσόμενες αλυσίδες RNA να συνδεθούν μεταξύ τους δημιουργώντας μία διπλή έλικα. Από τη στιγμή που αυτή η διπλή έλικα είναι πιο δύσκαμπτη από την απλή RNA αλυσίδα, είναι λιγότερο πιθανό να δεθεί γύρω από τον εαυτό της σχηματίζοντας έναν κύκλο.


Αν η συγκέντρωση των μορίων στο διάλυμα αργότερα μειώθηκε - όπως για παράδειγμα αν η βροχή αραίωσε τον πρωταρχικό βούρκο - τα "μόρια μαίες" θα έτειναν να διολισθήσουν και πάλι έξω από τις σχισμές στα μόρια RNA. Αυτό θα επέτρεπε τα δύο τμήματα RNA να χωριστούν αφήνοντας ακριβώς τον τύπο του μακριού μονόκλωνου RNA που πιθανώς να δρούσε ως καταλύτης στο κόσμο του RNA.

Σίγουρα, όταν ο Hud και οι συνεργάτες του προσέθεσαν αιθίδιο - το οποίο είναι γνωστό ότι ολισθαίνει μεταξύ των δύο κλώνων της διπλής έλικας - σε ένα διάλυμα νουκλεοτιδίων βρήκαν ότι αυτά ενώθηκαν σε μακριές διπλές έλικες, αντί να σχηματίσουν μονόκλωνα κυκλικά μόρια. Η ομάδα μελέτησε νουκλεοτίδια DNA επειδή οι σχηματιζόμενες από αυτά αλυσίδες είναι ευκολότερο να δουλευτούν, αλλά όπως πιστεύουν το ίδιο θα ισχύει και για το RNA.

Το αιθίδιο είναι από μόνο του ένα αρκετά περίπλοκο μόριο, με πολλούς βενζολικής φύσεως ή αρωματικούς δακτυλίους, και είναι απίθανο να είναι αυτό που έπαιξε τον ρόλο της μαίας στην αρχαϊκή σούπα. Παρόλα αυτά, μόριο που βρέθηκαν σε παλιούς μετεωρίτες φανέρωσαν ότι η πρωβιοτική Γη ήταν πλούσια σε συστατικά με παρόμοια δομή. Η επόμενη πρόκληση του Hud είναι να δείξει ότι κάποια από αυτά τα πολυκυκλικά αρωματικά μόρια μπορούν όντως να βοηθήσουν την συγκέντρωση των μορίων RNA.

"Το αιθίδιο αποδεικνύει το αξίωμα. Υπήρχε όμως κάτι σε αυτό το αρχαϊκό μείγμα που να μπορεί να λειτούργησε με παρόμοιο τρόπο;" διερωτάται ο Gerald Joyce ένας βιοχημικός που μελετά την απαρχή της ζωής στο Scripps Research Institute της La Jolla, στην Καλιφόρνια.

Πηγή NewScientist

4 σχόλια:

KANTHAR0S είπε...

Τι ψάχνουμε να βρούμε κι εμείς; Άντε βγάλε άκρη. Πιάσε το αυγό και κούρεφτο!

biologion είπε...

Άσε..χθες διάβαζα ένα άρθρο στο ΒήμαScience για που είχε να κάνει με το σύμπαν και τη δημιουργία του..και μπορώ να πώ ότι δεν κατάλαβα τίποτα!!
Σίγουρα η απαρχή του σύμπαντος και της ζωής πάνω στη Γη είναι από τα πιο δύσκολα επιστημονικά ζητήματα που έχουν τεθεί!

KANTHAR0S είπε...

Από ότι ξέρω δεν έχουν καταλήξει κάπου. Υποθέσεις κάνουν. Ακόμα κι αυτό όμως είναι πολύ δύσκολο, διότι οι συνθήκες αλλάζουν. Σκέψου για παράδειγμα ότι πριν μύρια χρόνια δεν υπήρχε οξυγόνο στη Γη και ζούσαν μόνο αναερόβιοι μικροοργανισμοί. Άντε τώρα να βρεις κι εγώ δεν ξέρω τι.

biologion είπε...

είναι ένα θέμα που βρίσκεται σε δυναμική κατάσταση, μπορεί ανά πάσα στιγμή να διατυπωθούν νέες θεωρείες. Προς στιγμήν πάντως θεωρείται ότι οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί πάνω στη Γη ήταν όπως αναφέρεις αναερόβιοι μικροοργανισμοί (πιθανώς χημειοαυτότροφοι από τις θερμές πηγές των ωκεανών??), ακολουθούμενοι πιθανώς από φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια!

LinkWithin

Related Posts with Thumbnails