Hoje, nos organismos vivos, moléculas complexas como RNA e DNA são feitas com enzimas. Então, como essas moléculas apareceram antes da vida (e enzimas)? Por que algumas moléculas terminaram como o bloco de construção da vida e não outras? Um novo estudo sobre os cientistas da Scripps Research ajuda a responder a essa longa pergunta.
Os resultados, publicados no Journal of Chemistry Química aplicada Em 2 de junho de 2021, o Shoho Ribos pode se tornar açúcar preferido para o desenvolvimento do RNA. Eles descobriram que os Ribos estavam ligados ao fosfato – outro ingrediente molecular no RNA – mais rápido e eficaz do que outras moléculas de açúcar. Esse recurso pode ajudar a selecionar os Ribos para inclusão nas moléculas da vida.
“Ele acredita que esse tipo de química pré -biótica pode criar blocos de construção de RNA, o que pode levar às entidades que exibem características ao longo da vida”, Ramnarayanan Krishnamurti, professor de química da Skips Research.
Os nucleotídeos, os blocos de construção de RNA e DNA contêm uma molécula de açúcar de cinco carbonos (ribose ou desoxiribos) que está ligada a um grupo fosfato e uma base à base de nitrogênio (por exemplo, C, G ou Molécula do Reino Unido). O objetivo de pesquisar a estátua negra é entender como essas moléculas complexas podem ser cultivadas no mundo primitivo. Especificamente, este estudo se concentra na fosforilação, a etapa dentro da construção de nucleotídeos onde os Ribos se conectam ao grupo fosfato.
Krishnamurti diz: “Uma das químicas básicas da vida da fosforiação; é essencial para estrutura, funcionalidade e metabolismo”. “Queríamos saber qual a fosforiação poderia desempenhar um papel fundamental no processo primitivo que todas essas coisas começaram?”
A partir do trabalho anterior, a equipe sabia que, quando combinada com uma molécula de donador de fosfato chamada diamidofosfato (DAP), os ribos podem se tornar fosforilados. Neste estudo, eles queriam saber se outro, o açúcar semelhante também poderia cortar essa reação ou se havia algo especial em Ribos.
Para testá -lo, os pesquisadores usaram reações químicas controladas para investigar como o fosforilado pelo DAP é comparado a mais três moléculas de açúcar com a mesma composição química, mas uma forma diferente (Arabinos, Lixes e Jylose). Em seguida, eles usam uma técnica analítica chamada espectro de ressonância magnética nuclear (RMN) para identificar as moléculas produzidas por cada resposta.
Eles mostraram que, embora o DAP tenha sido capaz de fazer quatro fosforilados de açúcar, foi fosforilado a uma taxa mais rápida. Excesso, a reação com a ribose resulta em uma estrutura de forma única com cinco ângulos (por exemplo, 5 membros), outro açúcar, o outro açúcar é uma combinação de anéis de 5 e 6 membros.
Krishnamurti diz: “Era verdade que havia uma diferença entre Ribos e mais três açúcar”, disse Krishnamurti. “Os ribos não apenas respondem mais rápido que outros açúcar, é ainda mais seleção para a forma do anel de cinco membros, que é vista como a forma que vemos hoje no RNA e DNA”.
Quando eles adicionam o DAP a uma solução igual a quatro açúcares separados, ela é desejável ribose fosforilada. E onde os outros três açúcar estavam “presos” em um ponto intermediário da resposta, uma grande proporção de moléculas de Ribos foi transformada em uma forma que provavelmente poderia reagir à base atômica para a formação de nucleotídeos.
Krishnamurti diz: “O que temos foi 2 -1:” Foi um bônus. Não achamos que a resposta para criar nucleotídeos quebraria o palco. “
Os pesquisadores alertaram que, mesmo que essas reações possam acontecer tudo abiicaticamente, isso não significa que essas sejam as reações que são necessariamente o resultado da vida.
Krishnamurti diz: “O estudo desses tipos de química nos ajuda a entender que tipo de processo pode levar a moléculas que formam a vida hoje, mas não estamos afirmando que essa eleição levou ao RNA e ao DNA, porque está pulando”, diz Krishnamurti. “Há mais para acontecer antes de ir ao RNA, mas este é um bom começo” “
De acordo com pesquisas futuras, a equipe planeja verificar se essa reação química pode ocorrer dentro da estrutura celular primitiva chamada “protosss”.
“A próxima pergunta é que os ribos podem ser enriquecidos em um protações e pode reagir ainda mais para criar nucleotídeos em uma protanha?” Diz Krishnamurti. “Se pudermos fazer acontecer, pode criar uma emoção adequada para forçar o protações a crescer e dividir – e é exatamente assim que crescemos” “
Além da escuridão do preto ”Seleção de letos de ribofuranoz por fosfosfato com diamidofosfato“Harold, na Scripps Research, foi co-autor de Cruise.
O trabalho foi apoiado por subsídios de exobiologia da Astrobiologia da NASA (80NSC22K0509).
