Το μοντέλο υποδηλώνει πώς προέκυψε ο κώδικας της ζωής από την Primordial Soup
*Μια ομάδα επιστημόνων έχει αναπτύξει ένα μοντέλο που υποδηλώνει πώς ο γενετικός κώδικας - το σύνολο των οδηγιών που κατευθύνει τη σύνθεση των πρωτεϊνών στα ζωντανά κύτταρα - θα μπορούσε να προκύψει από την πρωταρχική σούπα χημικών ουσιών που υπήρχαν στην πρώιμη γη.*
Ο γενετικός κώδικας είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που χρησιμοποιεί ένα σύνολο τεσσάρων διαφορετικών νουκλεοτιδίων - αδενίνης, κυτοσίνης, γουανίνης και θυμίνης - για να κωδικοποιήσει τις οδηγίες για την κατασκευή πρωτεϊνών. Αυτές οι οδηγίες διαβάζονται με ριβοσώματα, τα οποία είναι μεγάλες μοριακές μηχανές που μεταφράζουν τον κώδικα σε μια αλληλουχία αμινοξέων.
Η προέλευση του γενετικού κώδικα είναι ένα σημαντικό μυστήριο στη βιολογία. Πώς τα τέσσερα νουκλεοτίδια συσχετίστηκαν με τα 20 διαφορετικά αμινοξέα που αποτελούν πρωτεΐνες; Και πώς εξελίχθηκε το ριβόσωμα για να διαβάσει τον κώδικα;
Το νέο μοντέλο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, υποδηλώνει ότι ο γενετικός κώδικας θα μπορούσε να προκύψει από μια διαδικασία αυτο-οργάνωσης. Το μοντέλο δείχνει πώς ένα απλό σύνολο χημικών αντιδράσεων θα μπορούσε να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός πρωτόγονου γενετικού κώδικα που ήταν σε θέση να κωδικοποιήσει ένα μικρό αριθμό αμινοξέων. Με την πάροδο του χρόνου, αυτός ο πρωτόγονος κώδικας θα μπορούσε να γίνει πιο περίπλοκος, τελικά δημιουργώντας τον γενετικό κώδικα που βλέπουμε σήμερα.
"Το μοντέλο μας παρέχει έναν εύλογο μηχανισμό για την εμφάνιση του γενετικού κώδικα", δήλωσε ο Gerald Joyce, καθηγητής χημείας στην Scripps Research και ένας από τους συντάκτες της μελέτης. "Δείχνει πώς θα μπορούσε να προκύψει ο κώδικας από απλές χημικές αντιδράσεις, χωρίς την ανάγκη για έξυπνο σχεδιασμό."
Το μοντέλο υποστηρίζεται από μια σειρά πειραματικών μελετών που έχουν δείξει ότι τα δομικά στοιχεία του γενετικού κώδικα μπορούν να σχηματιστούν υπό συνθήκες που υπήρχαν στην πρώιμη γη. Για παράδειγμα, μια μελέτη του 2017 που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science έδειξε ότι τα νουκλεοτίδια μπορούν να συντεθούν από απλά οργανικά μόρια παρουσία νερού και θερμότητας.
Το νέο μοντέλο παρέχει ένα πλαίσιο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσε να προκύψει ο γενετικός κώδικας από την πρωταρχική σούπα. Προτείνει επίσης ότι ο κώδικας μπορεί να έχει εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου, να γίνει πιο περίπλοκη καθώς η ζωή έγινε πιο περίπλοκη.
"Το μοντέλο μας είναι μόνο ένα πρώτο βήμα, αλλά παρέχει ένα σημείο εκκίνησης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο έγινε ο γενετικός κώδικας", δήλωσε ο Joyce. "Ελπίζουμε ότι οι μελλοντικές μελέτες θα βασιστούν στο έργο μας και θα ρίξουν περισσότερο φως σε αυτό το θεμελιώδες μυστήριο".
