Scienziati britannici sostengono che il brodo primordiale era caldo
Un gruppo di ricercatori britannici ha esposto una nuova teoria che spiega perché il linguaggio dei nostri geni sia più complesso del necessario. Nel loro studio si legge inoltre che il brodo primordiale in cui ha avuto inizio la vita sulla Terra era caldo e non freddo, come ritengono molti scienziati. In uno studio pubblicato questo mese sul Journal of Molecular Evolution, ricercatori dell'università britannica di Bath presentano una nuova teoria che a loro avviso potrebbe risolvere un quesito che ha lasciato perplessi gli scienziati da quando è stato decifrato il linguaggio del DNA. Nel 1968, M. Nirenberg, HG Khorana e R Holley hanno ricevuto il Premio Nobel per avere stabilito come le proteine si producono a partire dal codice genetico. Hanno scoperto che "parole" di tre lettere - note come codoni - sono lette dal codice del DNA e poi tradotte in uno dei 20 aminoacidi. Questi aminoacidi vengono poi collegati nell'ordine dettato dal codice del DNA e ripiegati in forme complesse per creare una proteina specifica. Dal momento che l'"alfabeto" del DNA contiene quattro lettere - chiamate basi - nel dizionario del DNA sono disponibili 64 parole di tre lettere: tutte le possibili combinazioni matematiche di quattro lettere raggruppate tre per volta. L'esistenza nel dizionario del DNA di questa ridondanza di 64 parole possibili ha disorientato gli scienziati da sempre e nessuna delle decine di teorie proposte per risolvere il quesito è stata dimostrata. Il dottor Jean van den Elsen del dipartimento di biologia e biochimica afferma: "L'esistenza di molti più codoni rispetto agli aminoacidi ha sconcertato gli scienziati fin da quando è stato scoperto come funziona il codice genetico; in altre parole il codice genetico non aveva la genialità matematica che ci si sarebbe aspettati da qualcosa di così basilare per la vita sulla Terra". Uno dei tratti del codice genetico è costituito dai gruppi di codoni che si trasformano tutti nel medesimo aminoacido. La leucina, ad esempio, può essere tradotta da sei diversi codoni. Altri aminoacidi, invece, con funzioni altrettanto importanti, trasformati nella stessa quantità, hanno un solo codone codificante. La nuova teoria si basa su un'idea originale proposta da F. Crick - uno dei padri della struttura del DNA - secondo cui il codice di tre lettere si sarebbe evoluto da un codice più semplice di due lettere, sebbene il professore Crick ritenesse che la differenza nel numero fosse semplicemente un incidente "congelatosi nel tempo". I ricercatori dell'Università di Bath ritengono che il codice primordiale "doppio" fosse letto in tre lettere - ma solo le prime due coppie di basi "prefisso" o le ultime due coppie di basi "suffisso" erano lette attivamente. Combinando le disposizioni di questi codici doppi, gli scienziati possono replicare la tabella degli aminoacidi - spiegando perché alcuni aminoacidi possono essere tradotti da gruppi di due, quattro o sei codoni. Possono anche dimostrare come gruppi di aminoacidi idrofili e idrofobi spuntino in modo naturale nella tabella, evolvendosi da codoni "prefisso" e "suffisso" sovrapposti. "Elaborando la teoria per passare da un sistema di due lettere a un sistema a tre lettere, si ottiene un'esatta corrispondenza con il numero e la gamma di aminoacidi che vediamo oggi", afferma il dottor van den Elsen. "Questa teoria semplice spiega molti tratti irrisolti del nostro attuale codice genetico". La nuova teoria mette inoltre in evidenza due aminoacidi che possono essere esclusi dal sistema doppio e che probabilmente sono "acquisti" relativamente recenti del codice genetico. Poiché questi aminoacidi - glutamina e asparagina - non sono in grado di mantenere la loro forma alle alte temperature, ciò fa supporre che il calore abbia impedito loro di essere acquisiti dal codice in tempi remoti. Una ragione possibile è che LUCA (Last Universal Common Ancestor), da cui è derivata la vita sulla Terra, vivesse in una pozza solforosa calda o in sorgenti termali. Spostandosi verso condizioni più fresche, è stato in grado di acquisire questi due nuovi aminoacidi e di evolversi in organismi più complessi. Ciò fornisce un ulteriore elemento al dibattito inteso a stabilire se la vita sia emersa da un brodo primordiale caldo o freddo. "Esistono ancora residui di un codice molto semplice nascosti nel nostro DNA e nelle strutture delle nostre cellule", spiega il dottor van den Elsen, indicando diverse molecole coinvolte nella sintesi proteica che guardano soltanto a coppie di basi in codoni tripli. "Nella sua evoluzione il codice ha potuto adattarsi e acquisire nuovi aminoacidi. Non so se alla fine potremo avviare a un complemento di 64 aminoacidi. Un compromesso fra il vocabolario degli aminoacidi e la loro capacità di minimizzare gli errori può avere fissato il codice genetico nella sua attuale struttura", conclude.
Paesi
Regno Unito