Le prime forme di vita basate sull’RNA potrebbero essere state in grado di riparare autonomamente il proprio materiale genetico. È questa la conclusione di uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications e coordinato dai ricercatori dell’Università di Notre Dame, che offre nuovi elementi a sostegno della teoria secondo cui l’RNA avrebbe preceduto DNA e proteine nell’evoluzione della vita.
Un tassello importante per comprendere le origini della vita
Nelle cellule moderne il DNA conserva le informazioni genetiche, mentre le proteine svolgono la maggior parte delle funzioni biologiche, dalla replicazione alla riparazione del materiale genetico. Tuttavia, le proteine possono essere prodotte solo grazie alle istruzioni contenute nel DNA, dando origine a un apparente paradosso: quale dei due è comparso per primo?
Secondo il gruppo guidato dal biochimico Saurja DasGupta, la risposta potrebbe essere “nessuno dei due”. I ricercatori hanno concentrato la loro attenzione sull’RNA, una molecola capace sia di immagazzinare informazioni genetiche sia di catalizzare reazioni chimiche, caratteristiche che la rendono un candidato ideale per spiegare le primissime fasi dell’evoluzione biologica.
Lo studio descrive un enzima progettato in laboratorio in grado di riconoscere e riparare in modo selettivo le molecole di RNA danneggiate, dimostrando che un sistema di manutenzione del materiale genetico potrebbe essere esistito anche in assenza delle proteine.
Un sostegno alla teoria del “mondo a RNA”
“I nostri risultati suggeriscono che gli strumenti molecolari necessari per conservare il codice genetico basato sull’RNA e trasmetterlo alle generazioni successive potrebbero essere stati forniti esclusivamente dall’RNA, senza il supporto delle proteine”, ha spiegato DasGupta.
La scoperta rafforza la cosiddetta teoria del “mondo a RNA”, secondo la quale le prime forme di vita, apparse sulla Terra quasi quattro miliardi di anni fa, utilizzavano esclusivamente questa molecola per immagazzinare informazioni genetiche e svolgere le principali funzioni biologiche. Solo in un secondo momento sarebbero comparsi DNA e proteine, che hanno progressivamente assunto i ruoli oggi conosciuti.
Secondo gli autori dello studio, un meccanismo di riparazione sarebbe stato indispensabile per garantire la sopravvivenza delle prime forme di vita. Come osserva DasGupta, gli organismi moderni dispongono di sofisticati sistemi che correggono i danni al DNA. Se gli antichi organismi affidavano invece il proprio patrimonio genetico all’RNA, dovevano necessariamente possedere un processo analogo. In caso contrario, fattori ambientali come il calore, variazioni del pH o altri agenti di stress avrebbero compromesso irrimediabilmente il genoma, impedendo la trasmissione delle informazioni genetiche e, di conseguenza, l’evoluzione della vita.
Foto di Google DeepMind: https://www.pexels.com/it-it/foto/ripiegamento-delle-proteine-25626509/
