3 Novembre 2017
12:47

Cosa c’era nel ‘brodo primordiale’? Nuova teoria sull’origine della vita sulla Terra

Un team di ricerca internazionale ha determinato che la vita sulla Terra non sarebbe originata dalle sole molecole di RNA, ma da una combinazione di RNA e proteine. La nuova teoria contrasta con quella più accreditata negli ambiti accademici.
A cura di Andrea Centini

La vita sulla Terra non sarebbe originata dalle molecole di RNA, come suggerisce la teoria più accreditata, ma dalla combinazione dell'RNA con piccole proteine chiamate peptidi. Lo ha proposto un team di studiosi dell'Università di Auckland (Nuova Zelanda) e dell'Università della Nord Carolina (Stati Uniti), che ha condotto una serie di test in laboratorio con un cosiddetto ‘brodo primordiale' sperimentale e alcuni antichissimi enzimi. Ma procediamo con ordine.

In base alla teoria dell'origine della vita basata sul solo RNA, chiamata “ipotesi del mondo a RNA” dal premio Nobel Walter Gilbert nel 1986, le semplici sostanze chimiche presenti nel brodo primordiale avrebbero dato vita ai nucleotidi e ai primi amminoacidi, i cosiddetti mattoni della vita. A loro volta questi mattoni si sarebbero ‘fusi' nell'acido nucleico RNA (acido ribonucleico), una molecola che tuttora gioca un ruolo fondamentale nella codifica, regolazione ed espressione dei geni. Le molecole di RNA primordiali avrebbero iniziato a produrre le prime semplici proteine (i peptidi) e di conseguenza a far nascere i primi microorganismi pre-cellulari e unicellulari.

Secondo Peter Wills, professore di fisica presso l'Università di Auckland, e Charles Carter, professore di biochimica e biofisica presso la Scuola di Medicina dell'Università della Nord Carolina, questa teoria non sarebbe tuttavia sostenibile, poiché all'RNA manca una proprietà che i due scienziati hanno chiamato ‘riflessività'. In parole semplici, l'RNA non potrebbe applicare le stesse regole con cui è stato originato; ha necessariamente bisogno delle proteine – i peptidi – per far nascere la vita. L'RNA inoltre non gestisce bene il processo di catalisi, cioè l'accelerazione delle reazioni alla base della formazione delle molecole. Ciò è vero soprattutto quando avvengono cambi di temperatura, e tra il 3,7 e i 4,5 miliardi di anni fa, quando originò la vita, la Terra si stava raffreddando. Infine, il passaggio da un modello basato su RNA puro a uno con RNA e proteine non sarebbe stato possibile a causa di ostacoli biochimici. Insomma, le proteine (i peptidi) dovevano esserci sin dapprincipio per supportarlo nella creazione della vita.

I peptidi in questione sarebbero i precursori di venti antichissimi enzimi chiamati aminoacil-tRNA sintetasi (aaRSs), ciascuno dei quali legato a uno degli amminoacidi, i blocchi di base per la costruzione delle proteine. Questi enzimi sono così vecchi e importanti che li ritroviamo ancora oggi in ogni cellula, negli organelli chiamati mitocondri e persino nei virus. Gli antenati di queste molecole presentavano un'organizzazione così semplice e binaria che avrebbero supportato l'RNA a stabilizzare la biologia ai suoi albori, facendo nascere così le prime protocellule e gli organismi unicellulari. I dettagli delle ricerche sono state pubblicate su Molecular Biology and Evolution e Biosystems.

[Credit: Wikilimages]

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