Cum a apărut viața pe Pământ? Aceasta este, poate, cea mai veche întrebare pe care și-o pune omenirea, iar un nou studiu publicat de o echipă de cercetători de la University College London (UCL), condusă de profesorul Matthew Powner, aduce un răspuns surprinzător. Experimentele lor arată că primele proteine, molecule esențiale pentru existența vieții, ar fi putut fi formate printr-o reacție simplă, care se desfășura în apă, fără enzime complexe sau condiții extreme.
Legătura dintre ARN și aminoacizi
Viața modernă are la bază o colaborare strânsă între acizii nucleici – care stochează și transmit informația genetică – și proteine, care execută aproape toate funcțiile celulare, de la repararea țesuturilor la apărarea imunitară. Dar cum s-a născut această interdependență? Cercetătorii britanici au descoperit că moleculele de ARN se pot lega direct de aminoacizi – blocurile din care se formează proteinele – printr-o reacție ce funcționează în apă la temperaturi moderate.
Pentru a obține această legătură, oamenii de știință au transformat aminoacizii în forme mai reactive, denumite tioesteri, capabile să se atașeze natural de ARN. Procesul s-a desfășurat fără catalizatori biologici și a arătat o eficiență ridicată: de exemplu, aminoacidul arginină s-a legat de adenină cu un randament de până la 76%.
Sulful, ingredientul surpriză
Un alt element-cheie al reacției este sulful. Substanțele bazate pe sulf, precum tioesterii, sunt implicate și astăzi în metabolismul celular, iar studiul sugerează că aceleași tipuri de reacții ar fi putut exista pe Pământul primitiv. Sulful a acționat ca o sursă de energie chimică, făcând posibilă unirea aminoacizilor și formarea primelor lanțuri scurte de peptide – precursorii proteinelor moderne.
Condiții similare cu cele ale Pământului timpuriu
Poate cel mai fascinant aspect este faptul că reacțiile au avut loc în apă cu pH neutru, similară cu cea din lacuri, bălți sau țărmuri umede, nu în medii extreme precum adâncurile oceanice sau vulcanii activi. Chiar și ciclurile de îngheț-dezgheț, care concentrează moleculele în apă sărată, au accelerat procesul. „Este foarte probabil ca această reacție să se fi produs pe Pământul timpuriu”, afirmă profesorul Powner.
O punte către codul genetic
Rezultatele oferă un indiciu despre cum s-ar fi putut forma codul genetic. Legăturile dintre ARN și aminoacizi la capetele lanțurilor moleculare sugerează un mecanism natural prin care secvențele de ARN ar fi putut dicta tipul de aminoacizi atașați, pregătind terenul pentru apariția codului genetic universal și a ribozomilor – „fabricile” de proteine din celulele de astăzi.
O ipoteză care schimbă perspectiva
Această descoperire nu doar că rezolvă parțial dilema „oul sau găina” dintre ARN și proteine, dar arată că viața ar fi putut începe dintr-un sistem simplu, bazat pe reacții chimice ușor de produs. „Această chimie ar putea conecta pentru prima dată metabolismul, codul genetic și construcția proteinelor într-un scenariu unic al originii vieții”, explică dr. Jyoti Singh, coautor al studiului.
Studiul echipei UCL deschide o nouă etapă în cercetarea originii vieții. Demonstrația că ARN-ul și aminoacizii pot coopera natural, în apă, sub condiții blânde și cu ajutorul sulfului, oferă o ipoteză solidă pentru primele momente în care chimia s-a transformat în biologie. Departe de a fi un răspuns definitiv, această descoperire aduce însă un pas uriaș în înțelegerea „scânteii” care ar fi dat naștere vieții pe planeta noastră.