👊🏽 🎱 🌠 Coletar RNA de tijolos de construção “não vivos” e sem a ajuda de enzimas é real 👈🏽 👨🏾‍🎓 🧀

Hoje, muitos dos principais cientistas do planeta consideram a hipótese da origem da vida na Terra a partir do "mundo do RNA" um dos fundamentos. O processo de surgimento e desenvolvimento da vida é baseado na transmissão de informações hereditárias, levando em consideração as mudanças que ocorreram. E os produtos químicos necessários para a síntese de macromoléculas biológicas poderiam chegar ao planeta do espaço sideral com chuvas de meteoros. Pouco claro à luz da teoria do “mundo do RNA”, até recentemente, a questão de como sintetizar purinas, um dos principais componentes do DNA, RNA e metabolismo energético de qualquer célula, permaneceu. Cientistas da Universidade de Munique Ludwig - Maximilian conseguiram sintetizar purinas em condições de laboratório, próximas às que existiam na Terra "no início dos tempos" e ao mesmo tempo sem a participação de enzimas complexas.

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Os ácidos ribonucleicos são bastante adequados para o papel da fonte primária de vida, pois são capazes de armazenar e copiar informações, permitindo simultaneamente mutações neutras, prejudiciais ou úteis. Ao mesmo tempo, falando sobre o DNA, assumimos que ela ainda precisa da ajuda de proteínas para copiar, enquanto o RNA é capaz de atuar como uma enzima e participar de certas reações químicas. Além disso, as moléculas de RNA são bastante capazes de aumentar a cadeia ribonucleotídica, ou seja, o RNA é capaz de sintetizar o RNA. É assim que a imagem do “mundo do RNA” é construída, após a qual a fonte da vida na Terra se tornou uma espécie de sopa química primária, cheia de RNAs antigos que se replicaram.

Como em qualquer hipótese que afirma ser verdadeira, o conceito descrito possui seguidores e oponentes. Portanto, de acordo com uma das objeções, as reações que envolvem o RNA não devem ocorrer em alguns oceanos primários sem fim abstratos, mas em certas microcélulas, uma espécie de microrreatores que criam membranas lipídicas. Por sua vez, para criar essas membranas, seriam necessárias proteínas que ainda não estavam nos tempos antigos. Os defensores do conceito de origem da vida do RNA objetam que, de acordo com estudos recentes, microporos em rochas minerais no fundo do oceano antigo poderiam reivindicar o papel desses reatores químicos.

Outra pergunta que os oponentes da hipótese mundial do RNA gostam de fazer: de onde, de fato, vieram as matérias-primas de baixo peso molecular para os próprios polímeros de RNA? Como se sabe, os monômeros de RNA são ribonucleotídeos complexos sintetizados em laboratórios modernos com a participação de proteínas. Em algum momento, foi expressa uma versão de que a vida em nosso planeta surgiu devido a alguns catalisadores de metal que entram em reações metabólicas em algum estágio inicial. Após algum tempo, a conseqüência dessas reações tornou possível a criação de “produtos semi-acabados” para síntese adicional de biomoléculas mais altas.

Mas, graças à pesquisa, descobriu-se que os RNAs mais antigos eram completamente independentes e capazes de sobreviver sem a ajuda de catalisadores. Em 2009, John Sutherland, da Universidade de Cambridge, publicou um artigo em que argumentou que vários tijolos para RNA podem ser criados a partir de acetileno e formaldeído, sem a participação de catalisadores. Para que a reação prosseguisse na direção certa, foi suficiente reproduzir as condições correspondentes à idéia da comunidade científica sobre a “sopa de terra” primária.

No ano passado, Sutherland publicou um artigo nas páginas da Nature Chemistry, que afirmava que a presença de cianeto de hidrogênio (HCN), sulfeto de hidrogênio (H2S) e radiação ultravioleta era suficiente para a síntese de proto-tijolos de ácidos nucléicos.

Mas não se pode deixar de prestar atenção que a síntese de “produtos semi-acabados” para RNA a partir de materiais proto-históricos elementares não era possível para todos os monômeros de ribonucleotídeos. Como você sabe, na composição dos compostos de RNA existem bases nitrogenadas - adenina (A), guanina (G), citosina (C) e uracil (U) - essas são exatamente as mesmas letras genéticas que codificam informações hereditárias (tudo é o mesmo no DNA , mas em vez de uracil-timina (T)). Quimicamente diferem, citosina e uracilo pertencem a bases de pirimidina, adenina e guanina pertencem a bases de purinas. O esquema de síntese proposto por Sutherland e seu grupo trabalhava para pirimidinas, mas não era adequado para purinas ou, com a repetição de um conjunto de condições iniciais para o surgimento da vida, possibilitou a obtenção de uma quantidade extremamente pequena de purinas.

Thomas Carrell ( Thomas Carell ) e seus colegas da Universidade Ludwig-Maximilian de Munique, envolvidos em modificações químicas de ácidos nucléicos por muitos anos, conseguiram resolver a contradição . Em um estágio da pesquisa, os cientistas descobriram que uma das modificações da pirimidina, formamidopirimidina (FaPy), que reage com o DNA, é capaz de se transformar em bases de purinas. Resta bastante - verificar se é possível reproduzir as mesmas reações, mas em condições "protohistoricas".

Em um artigo de 13 de maio de 2016 publicado na revista Sciencee falando sobre o trabalho de Carrell, note-se que as purinas do RNA podem realmente ser obtidas apenas com hidrogênio, cianeto e água na mão. É verdade que, para direcionar a reação e obter precisamente os compostos intermediários que poderiam se transformar em purinas, foi necessário acidificar o meio de reação, o que em geral não contradiz as condições iniciais do experimento. O intermediário resultante, aminopirimidina, reagiu prontamente com ácido fórmico ou formamida e depois com açúcares, resultando em muitas bases de purinas. O ácido fórmico e a formamida foram descobertos no ano passado pelo aparelho Rosetta no cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, o que sugere que esses reagentes poderiam muito bem ser "entregues" a nós das profundezas do espaço.

Em resumo, podemos dizer que, com base no conceito proposto pelos cientistas com base nas ferramentas descobertas e nos resultados de experimentos, podemos concluir: a vida no planeta Terra poderia muito bem ser trazida da vastidão do universo e, principalmente, não na forma de sementes mágicas, as bactérias mais simples ou uma molécula biológica pronta e na forma de matérias-primas químicas elementares para a construção. Assim, por exemplo, o mesmo cianeto de hidrogênio em altas concentrações está presente nos meteoritos, que caíram abundantemente na superfície de nosso planeta centenas de milhões de anos atrás.

Além das bases de nitrogênio da purina e pirimidina, a ribose e o ácido fosfórico devem ser mencionados na composição dos ribonucleotídeos, mas são mais simples e há muito se sabe que o açúcar pode ser sintetizado de maneira abiogênica, mesmo em condições "estelares". Assim, estudos recentes suplementaram de maneira significativa e dramática o entendimento existente da “tecnologia” da vida no planeta e mostraram que esse processo pode ser reproduzido usando matérias-primas químicas elementares, sem a necessidade de enzimas complexas.

É verdade que uma pergunta igualmente importante permanece em aberto: como , e mais importante, por que de repente em geral, os primeiros RNAs começaram a aparecer, por que os tijolos de monômero ribonucleotídico com as designações familiares de letras A, G, C e U começaram a se unir, mesmo se assumirmos que todos eles terminaram no mesmo lugar ao mesmo tempo?

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Coletar RNA de tijolos de construção “não vivos” e sem a ajuda de enzimas é real

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