Nossa Terra pré-histórica, bombardeado com asteróides e relâmpagos, repleto de piscinas geotérmicas borbulhantes, pode não parecer hospitaleiro hoje. Mas em algum lugar no caos químico de nosso planeta primitivo, a vida se formou. Como? Por décadas, os cientistas tentaram criar réplicas em miniatura da Terra infantil no laboratório. Lá, eles procuram os ingredientes primordiais que criaram os blocos de construção essenciais para a vida.

É atraente perseguir nossa história de origem. Mas essa busca pode trazer mais do que emoção. O conhecimento de como a Terra construiu suas primeiras células pode informar nossa busca por vida extraterrestre. Se identificarmos os ingredientes e o ambiente necessários para estimular a vida espontânea, poderíamos pesquisar condições semelhantes em planetas em todo o nosso universo.

Hoje, grande parte da pesquisa sobre a origem da vida concentra-se em um bloco de construção específico:o RNA. Embora alguns cientistas acreditem que a vida se formou a partir de moléculas mais simples e só mais tarde evoluiu o RNA, outros procuram evidências para provar (ou refutar) que o RNA se formou primeiro. Uma molécula complexa, mas versátil, O RNA armazena e transmite informações genéticas e ajuda a sintetizar proteínas, tornando-o um candidato capaz para a espinha dorsal das primeiras células.

Para verificar esta "Hipótese Mundial de RNA, "os pesquisadores enfrentam dois desafios. Primeiro, eles precisam identificar quais ingredientes reagiram para criar os quatro nucleotídeos do RNA - adenina, guanina, citosina, e uracila (A, G, C, e você). E, segundo, eles precisam determinar como o RNA armazenou e copiou a informação genética para se replicar.

Até aqui, os cientistas fizeram um progresso significativo ao encontrar os precursores de C e U. Mas A e G permanecem indefinidos. Agora, em um artigo publicado em PNAS , Jack W. Szostak, Professor de Química e Biologia Química na Universidade de Harvard, junto com o primeiro autor e estudante de graduação Seohyun (Chris) Kim sugerem que o RNA poderia ter começado com um conjunto diferente de bases de nucleotídeos. No lugar da guanina, O RNA poderia ter contado com um substituto - inosina.

"Nosso estudo sugere que as primeiras formas de vida (com A, VOCÊ, C, e I) pode ter surgido de um conjunto diferente de nucleobases do que aqueles encontrados na vida moderna (A, VOCÊ, C, e G), "disse Kim. Como ele e sua equipe chegaram a essa conclusão? O laboratório tenta criar A e G, nucleotídeos à base de purina, produziu muitos produtos colaterais indesejados. Recentemente, Contudo, pesquisadores descobriram uma maneira de fazer versões de adenosina e inosina - 8-oxo-adenosina e 8-oxo-inosina - a partir de materiais disponíveis na Terra primitiva. Então, Kim e seus colegas começaram a investigar se o RNA construído com esses análogos poderia se replicar com eficiência.

Mas, os substitutos falharam. Como um bolo feito com mel em vez de açúcar, o produto final pode ter aparência e sabor semelhantes, mas não funciona bem. O bolo de mel queima e se afoga em um líquido. O RNA 8-oxo-purina ainda atua, mas perde a velocidade e a precisão necessárias para se copiar. Se replicar muito lentamente, ele se desfaz antes de concluir o processo. Se cometer muitos erros, não pode servir como uma ferramenta fiel para propagação e evolução.

Apesar de seu desempenho inadequado, as 8-oxo-purinas trouxeram uma surpresa inesperada. Como parte do teste, a equipe comparou as habilidades da 8-oxo-inosina com um controle, inosina. Ao contrário de sua contraparte 8-oxo, a inosina permitiu que o RNA se replicasse com alta velocidade e poucos erros. Acontece que ele "exibe taxas e fidelidade razoáveis ​​nas reações de cópia de RNA, A equipe concluiu. "Propomos que a inosina poderia ter servido como substituto da guanosina no início da vida".

A descoberta de Szostak e Kim pode ajudar a substanciar a hipótese do mundo do RNA. Em tempo, seu trabalho pode confirmar o papel principal do RNA em nossa história de origem. Ou, os cientistas podem descobrir que a Terra primitiva ofereceu vários caminhos para o crescimento da vida. Eventualmente, armado com este conhecimento, os cientistas poderiam identificar outros planetas que têm os ingredientes essenciais e determinar se compartilhamos este universo ou se somos, na verdade, sozinho.