Originea codului genetic, un puzzle cu indicii în molecule simple
Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea Illinois Urbana-Champaign sugerează că răspunsul la enigma originii codului genetic ar putea fi ascuns în cele mai simple unități constitutive ale proteinelor. Studiul examinează dipeptidele, unități formate din doi aminoacizi legați printr-o legătură peptidică, indicând o legătură strânsă cu evoluția domeniilor proteice și a ARN-ului de transfer.
Rolul dipeptidelor în evoluția vieții
Genele, ca un manual de instrucțiuni pentru viață, stochează informațiile necesare pentru ca celulele să se construiască, să se repare și să se reproducă. Oamenii de știință înțeleg cum funcționează acest sistem, dar nu știu cum a apărut. Noua cercetare plasează centrul de interes pe dipeptide, unități simple formate din doi aminoacizi. Analiza acestora a arătat că modelele evolutive ale domeniilor proteice, ale ARNt-ului și ale dipeptidelor se aliniază strâns, sugerând o istorie comună.
Viața pe Pământ a început acum aproximativ 3,8 miliarde de ani, dar codul genetic a apărut probabil cu circa 800 de milioane de ani mai târziu. Cercetătorii sugerează că proteomul – ansamblul de proteine dintr-un organism – poate deține indicii importante despre etapele timpurii ale dezvoltării codului genetic. Aproximativ 400 de combinații posibile de dipeptide există, frecvența lor variind de la un organism la altul.
O sincronizare surprinzătoare
Echipa de cercetare a analizat 4,3 miliarde de secvențe de dipeptide din 1.561 de proteomuri aparținând Archaea, Bacteria și Eukarya, cele trei domenii principale ale vieții. Analizele au indicat că sintetazele și ARNt au evoluat împreună pe măsură ce aminoacizii au fost încorporați în codul genetic. Un alt aspect important îl reprezintă simetria în perechile de dipeptide, cum ar fi alanină-leucină și omologul său, leucină-alanină.
„Am găsit ceva remarcabil: majoritatea perechilor dipeptidă și anti-dipeptidă au apărut foarte aproape una de cealaltă pe cronologia evolutivă. Ea sugerează că dipeptidele apăreau codificate în catene complementare de genomuri de acid nucleic”, a declarat profesorul Gustavo Caetano-Anolles. Înțelegerea modului în care a evoluat codul genetic poate oferi perspective valoroase asupra originilor vieții și poate sprijini dezvoltarea în domenii precum biologia sintetică.
Sursa: Descopera
