O ARN, uma das moléculas mais importantes da vida e responsável pela síntese de proteínas, pode ser comum no Universo, de acordo com uma nova experiência que mostra como poderia ter-se formado facilmente na Terra há 4,3 mil milhões de anos.
ARN (abreviação de ácido ribonucleico) é um primo mais simples ADNque são moléculas que contêm a informação genética biológica de nossas células. O RNA vem em três formas. O RNA mensageiro (mRNA) é produzido a partir do DNA e contém as instruções genéticas para a construção de proteínas. Depois, há o RNA ribossômico (rRNA), que dá origem aos ribossomos que são essenciais para a produção de proteínas e, finalmente, o RNA transportador (tRNA), que na verdade sintetiza proteínas a partir do mRNA.
No entanto, compreender como o RNA é formado tem sido um desafio. O que faz com que os componentes do RNA se unam e sofram a série correta de reações químicas? Superficialmente, a probabilidade de o RNA ter sido formado por acaso parece astronômica.
Assim, os químicos procuram caminhos que possam inevitavelmente levar à formação de moléculas como o RNA. Uma dessas abordagens é chamada de modelo de síntese descontínua de seis etapas (DSM).
Um obstáculo neste caminho, no entanto, são os boratos, uma classe comum de compostos encontrados na água do mar. O borato é um ânion de oxigênio; se o íon for um átomo ou molécula com carga positiva, o ânion terá uma carga geral negativa. Além disso, os boratos contêm dois tipos de átomos boro e oxigênio. O problema é que se pensa que os boratos bloqueiam algumas reações nas vias químicas do RNA.
Agora, uma equipe de bioquímicos liderada por Yuta Hirakawa, da Universidade de Tohoku, no Japão, e da Fundação para Evolução Molecular Aplicada da Flórida, afirma que os químicos estão errados e que os boratos na verdade facilitam a formação de RNA.
A equipe de Hirakawa conduziu experimentos nos quais adicionaram os componentes do RNA – o açúcar de cinco carbonos ribose, fosfato e as quatro nucleobases usadas pelo RNA (adenina, guanina, citosina e uracila) – a uma mistura que também continha borato e basalto. Eles então aqueceram a mistura e deixaram-na secar, imitando as condições que acreditam serem comuns em torno dos aquíferos subterrâneos. terra primitiva.
Eles descobriram que o RNA foi formado na mistura. Além disso, os boratos não impedem absolutamente nada, mas na verdade apoiam algumas etapas do modelo DSM, como a estabilização da molécula de ribose normalmente instável e quebrada, e a promoção da produção de fosfato.
As descobertas também são apoiadas por novas descobertas sobre amostras de materiais trazidos da Terra para a Terra. asteróide Bennu da NASA Osíris-Rex missão. Em particular, com o recente anúncio da descoberta da ribose Decidir Todos os componentes de RNA na amostra foram agora identificados nos 120 gramas (4,2 onças) de terra e pedra que a OSIRIS-REx transportou de Bennu para a Terra.
A equipe de Hirakawa imaginou o impacto de um protoplaneta de 500 quilômetros de largura (310 milhas de largura), semelhante em tamanho a um asteróide Vesta E carregado com componentes de RNA, pode trazer os blocos de construção do RNA para o nosso planeta. Eles estimam que este impacto e a produção de RNA podem ter ocorrido há 4,3 mil milhões de anos, 200 milhões de anos após o nascimento da Terra, e 200 milhões de anos antes da evidência mais antiga de vida encontrada até agora na Terra (em isótopos de carbono encontrados em depósitos minerais há 4,1 mil milhões de anos). zircão.
Anteriormente, o RNA só podia ser formado em laboratório, desencadeando deliberadamente uma reação química através de intervenção humana. A equipa de Hirakawa acredita que o seu estudo é o primeiro a produzir ARN num laboratório sem envolvimento humano, embora os críticos argumentem que mesmo o acto de colocar todos os blocos de construção do ARN num tubo de ensaio é uma intervenção humana.
Impactos de grandes asteróides também ocorreram cedo Marteda história, o que significa que os blocos de construção do RNA também serão transportados para o Planeta Vermelho. Curiosamente, os boratos também são Detectado em Marteo que significa que ali também devem estar presentes todas as condições para a produção de RNA.
Embora o RNA não seja vida, o RNA é essencial para quase toda a vida como a conhecemos. Geologicamente falando, se o RNA se tivesse formado rapidamente na Terra, poderia ter fornecido um atalho para o surgimento dos primeiros organismos simples no nosso planeta.
O estudo foi publicado em 15 de dezembro na revista Anais da Academia Nacional de Ciências.
