Oamenii de știință răspund la o întrebare veche de un secol despre originile vieții. Veriga lipsă nu este o fosilă încă nedescoperită, este o globulă minusculă, auto-replicabilă numită picătura coacervată, dezvoltată de doi cercetători din Japonia pentru a reprezenta evoluția chimiei în biologie.

„Evoluția chimică a fost propusă pentru prima dată în anii 1920 ca idee că viața a apărut pentru prima dată odată cu formarea de macromolecule din molecule simple mici, iar acele macromolecule au format ansambluri moleculare care ar putea prolifera”, a spus primul autor Muneyuki Matsuo, profesor asistent de chimie, Universitatea din Hiroshima.

Cel mai mare mister al lumii, deslușit

Profesorul Muneyuki Matsuo a declarat: „De atunci, au fost efectuate multe studii pentru a verifica ipoteza lumii ARN – în care doar materialul genetic cu auto-replicare exista înainte de evoluția ADN-ului și proteinelor. Oricum, originea ansamblurilor moleculare care proliferează din molecule mici a rămas un mister timp de aproximativ o sută de ani de la apariția scenariului evoluției chimice. A fost veriga lipsă dintre chimie și biologie la originea vieții”.

Matsuo a colaborat cu Kensuke Kurihara, cercetător la KYOCERA Corporation, pentru a răspunde la întrebarea veche de un secol: cum au devenit vieți substanțele chimice libere ale Pământului timpuriu?

La fel ca mulți cercetători, ei au crezut inițial că totul se reduce la mediu. „Proliferarea necesită producția spontană de polimer și auto-asamblare în aceleași condiții”, a spus Matsuo.

Legătura între chimie și biologie

Ei au proiectat și sintetizat un nou monomer prebiotic din derivați de aminoacizi ca precursor al auto-asamblarii celulelor primitive. Când sunt puşi în apă la temperatura camerei la presiune atmosferică, derivații de aminoacizi s-au condensat, aranjandu-se în peptide, care apoi au format spontan picături. Picăturile au crescut în dimensiune și în număr atunci când au fost hrănite cu mai mulți aminoacizi.  Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că picăturile ar putea concentra acizi nucleici - material genetic.

„O protocelulă pe bază de picături ar fi putut servi ca o legătură între „chimie” și „biologie” în timpul originii vieții”, a spus Matsuo. „Acest studiu poate servi la explicarea apariției primelor organisme vii pe Pământul primordial”.

Cercetătorii intenționează să continue investigarea procesului de evoluție de la derivații de aminoacizi la celulele vii primitive, precum și să își îmbunătățească platforma pentru a verifica și studia originile vieții și evoluția continuă.

Misterul a fost elucidat

„Prin construirea de picături de peptide care proliferează odată cu hrănirea cu noi derivați de aminoacizi, am elucidat experimental misterul de lungă durată al modului în care strămoșii prebiotici au putut să prolifereze și să supraviețuiască prin concentrarea selectivă a substanțelor chimice prebiotice”, a spus Matsuo.

„În locul unei lumi ARN, am descoperit că „lumea picăturilor”, deoarece rezultatele noastre sugerează că picăturile au devenit agregate moleculare evolutive – dintre care unul a devenit strămoșul nostru comun”, a concluzionat cercetătorul. Ei au publicat rezultatele în Nature Communications, informează thebrighterside.news.