Na terra primitiva, uma série de eventos espontâneos precisava acontecer para que a vida como a conhecemos começasse. Um desses fenômenos é a formação de compartimentos fechados por membranas lipídicas. Nova pesquisa de Irep Gözen, Elif Koksal, e colegas da Universidade de Oslo revelam, pela primeira vez, como essas vesículas podem se auto-montar em superfícies sem entrada externa. A equipe descobriu a explicação mais direta e plausível até agora com as suposições mais simples. Eles apresentarão suas pesquisas na 63ª Reunião Anual da Sociedade Biofísica, a ser realizado de 2 a 6 de março, 2019 em Baltimore, Maryland.

O laboratório de Gözen foi originalmente focado em biomateriais, não origens da pesquisa da vida.

"Na verdade, estávamos tentando fazer outro experimento e isso veio como uma descoberta, "disse Gözen." A formação de tubos lipídicos e o surgimento de milhares de vesículas estava acontecendo espontaneamente quando deixamos os lipídios em uma superfície de dióxido de silício. "

Os lipídios em seu experimento eram semelhantes aos das membranas das bactérias e têm cabeças que gostam de água e caudas que evitam a água. Por causa dessas propriedades de preferência pela água, eles se organizam espontaneamente com a cauda voltada para dentro e a cabeça voltada para fora. Na superfície do dióxido de silício, os lipídios se transformaram em folhas, com camadas desses lipídios organizados. Devido à viscosidade da superfície, em alguns pontos, as duas camadas se separam, e a camada superior se projeta, criando tubos e bolas redondas à medida que ganham mais lipídios. Todo o processo é totalmente autônomo. Um fluxo suave do movimento do líquido pode, então, fazer com que essas vesículas se desprendam da superfície criando protocélulas, como aqueles que se acredita serem um trampolim para a origem da vida.

"Este é um meio novo e inovador de compartimentalização, "Gözen disse.

É concebível que algo semelhante tenha acontecido na Terra primitiva. Dióxido de silicone, ou sílica, é um dos minerais mais abundantes na superfície da Terra. Moléculas gordurosas poderiam ter existido facilmente na era pré-biológica, como confirmado pelos resultados de sua síntese bem-sucedida realizada em possíveis condições primitivas da Terra, junto com seus vestígios encontrados em fósseis e meteoritos. Curiosamente, dióxido de silício foi detectado recentemente em Marte pelo Curiosity Rover.

Outro quebra-cabeça no início da vida é como o material genético entrou nas protocélulas. Não se sabe se os compartimentos formados em torno das longas cadeias genéticas já existentes, como o RNA, ou se os pequenos blocos de construção de alguma forma encontraram seu caminho dentro dessas bolhas minúsculas e fizeram as correntes dentro. Gözen e colegas adicionaram uma molécula orgânica emissora de luz semelhante em tamanho aos nucleotídeos, os blocos de construção genéticos, ao redor das bolhas. Essas moléculas que eram muito grandes para se difundir através da parede da bolha, poderia entrar sem comprometer as protocélulas. Eles especulam que ela passa por defeitos transitórios ou poros na parede da protocélula.

"Nossa pesquisa pode explicar, pela primeira vez, os detalhes da transição autodirigida de lipídios fracamente organizados em superfícies sólidas para protocélulas com conteúdos internos isolados, "Gözen disse.