Τα πρώτα βιομόρια της Γης

Κυκλικά πρόδρομα μόρια που σχηματίστηκαν σε αβιοτικές συνθήκες, πιθανόν να ξεκίνησαν την εξέλιξή τους μέσα σε μικρές θερμές λίμνες

Αρκετοί ερευνητές θεωρούν πως το RNA ήταν ένα από τα πρώτα βιομόρια που εμφανίστηκε στον πλανήτη μας, πολύ πριν από το DNA και τις πρωτεΐνες. Παρόλα αυτά, μέχρι τώρα δεν ήταν επιτυχής οποιαδήποτε προσπάθεια είχε γίνει για το σχηματισμό RNA από απλά “προβιοτικά” μόρια τα οποία πιθανόν να βρίσκονταν στην αρχέγονη γη δισεκατομμύρια έτη πριν.

Όμως ο Ernesto Di Mauro και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν πως πρωτογενή μόρια που ονομάζονται κυκλικά νουκλεοτίδια μπορούν να ενωθούν μεταξύ τους στο νερό και να σχηματίσουν πολυμερή. Τα βιομόρια που δημιουργούνται ξεπερνούν τα 100 νουκλεοτίδια σε μήκος και μπορούν εύκολα να σχηματιστούν σε νερό θερμοκρασίας 40-90 °C, ανάλογες δηλ. συνθήκες με αυτές που επικρατούσαν στην αρχέγονη Γη.

Τα κυκλικά νουκλεοτίδια, όπως το κυκλικό-AMP είναι παρόμοια με τα νουκλεοτίδια που συμμετέχουν στο σχηματισμό των μορίων DNA ή RNA (A, T, G και C), εκτός από το ότι σχηματίζουν έναν επιπλέον χημικό δεσμό και αποκτούν δακτυλιοειδές σχήμα. Αυτός ο επιπλέον δεσμός καθιστά τα κυκλικά νουκλεοτίδια περισσότερο ενεργά κι επομένως είχαν τη δυνατότητα να ενωθούν μεταξύ τους και να σχηματίσουν μακριές πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες με ικανοποιητικούς ρυθμούς (περίπου 200 ώρες για να σχηματιστεί μία αλυσίδα μήκους 100 νουκλεοτιδίων).

Τα ευρήματα είναι πολύ ενδιαφέροντα καθώς τα κυκλικά νουκλεοτίδια μπορούν εύκολα να σχηματιστούν από απλές χημικές ενώσεις όπως το φορμαμίδιο, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει το σχηματισμό μορίων RNA στην αρχέγονη σούπα. Επιπλέον ίσως η μελέτη αυτή τελικά αποκαλύψει πώς σχηματίστηκαν οι πρώτες γενετικές πληροφορίες.

Η εργασία του Ernesto Di Mauro δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Journal of Biological Chemistry (Giovanna Costanzo, Samanta Pino, Fabiana Ciciriello and Ernesto Di Mauro. Generation of long RNA chains in water. Journal of Biological Chemistry, 2009; DOI: 10.1074/jbc.M109.041905