Ecco come l’Rna potrebbe aver creato la vita sulla Terra
Circa 4 miliardi di anni fa spuntavano sulla terra i primi organismi viventi: erano piccoli e semplici organismi, molto simili ai batteri, che si sono evoluti fino a diventare entità più complesse. Questi organismi, grazie a un mix di fenomeni ambientali, chimici e fisiologici, avrebbero costituito la vita per come la conosciamo oggi.
Ma c’è una domanda che da sempre attanaglia scienziati e curiosi: come è nata la vita sulla Terra? Come hanno fatto questi minuscoli organismi a emergere sul nostro Pianeta? Alcuni scienziati sostengono che ciò sia stato possibile grazie agli asteroidi. Altri sostengono invece che le molecole basilari della vita si siano formate autonomamente sulla Terra, a partire da composti non organici. C’è una teoria che più di tutte primeggia: quella dell’Rna (acido ribonucleico).
Secondo questa teoria, reazioni prebiotiche sulla Terra primordiale hanno generato una molecola in grado di autoreplicarsi, appunto l’Rna. Gli organismi formati da questa molecola si sono poi evoluti sempre più, fino a diventare cellule in grado di sintetizzare proteine con genomi a Dna. La celebre teoria che spiega ciò è quella dell’evoluzione della specie, elaborata da Darwin.
Ora un gruppo di scienziati del Salk Institute for Biological Studies, istituto di ricerca scientifica statunitense, ha condotto uno studio in grado di rafforzare e confermare questa teoria: sono state costruite in laboratorio, per la prima volta nella storia, una classe di molecole chiamate ribozimi dell’Rna polimerasi che non solo riescono a copiare l’Rna (processo che secondo gli scienziati permettete all’Rna stesso di replicarsi ) ma possono anche evolversi per sopravvivere in situazioni difficili, migliorando la loro forma.
Questo è un grande passo in avanti che spiega come potrebbe essere nata la vita sulla Terra e si concilia perfettamente alla teoria dell’evoluzione di Darwin, secondo la quale più un organismo è in forma, più è probabile che si riproduca e trasmetta il suo materiale genetico, adattandosi all’ambiente esterno. Proprio quello che è accaduto in questo studio: le molecole originarie (i ribozimi dell’Rna polimerasi), sviluppate in laboratorio, sono state in grado di creare copie accurate dei filamenti dell’Rna e di evolversi autonomamente.
Finora, nessuna molecola di Rna era riuscita a replicarsi in laboratorio in modo autonomo creando delle copie precise e migliori di altro Rna e questo rappresentava uno dei più grandi ostacoli nel fornire una spiegazione alla teoria della vita sulla Terra basata, appunto, sull’Rna.
Addirittura, durante lo studio è stato scoperto che mano a mano che i ribozimi dell’Rna polimerasi “di qualità” diventavano più efficienti nel copiare l’Rna, riuscivano a evolversi e a migliorare sempre di più, mentre i ribozimi di qualità inferiore copiavano l’Rna in modo inaffidabile, allontanandosi così dal processo di evoluzione.
Una molecola di Rna, infatti, deve creare copie quasi identiche all’originale per evolversi. Se le copie sono diverse dalle molecole originarie, le capacità di replicazione falliscono. Ma gli scienziati hanno osservato che le copie di Rna erano sempre migliori e riuscivano perfettamente a riprodursi.
«Questa è la strada per capire come la vita possa nascere in laboratorio o, in linea di principio, in qualsiasi parte dell’universo – ha detto al Washington Post Gerald Joyce, presidente del Salk Insitute e co-autore dello studio – Il punto centrale è che, alla fine, l’evoluzione darwiniana ha iniziato a funzionare e a un certo punto della storia della vita l’Rna ha svolto il ruolo cruciale di contenere le informazioni genetiche e di accelerare le reazioni chimiche necessarie per creare copie di queste informazioni».
Il team di ricerca che ha pubblicato lo studio sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences vuole andare oltre, non solo cercando di approfondire le origini della vita sul nostro Pianeta, ma anche provando a scoprire altre funzioni nascoste dell’Rna per comprendere come hanno inciso sul processo dell’evoluzione.
L’Rna è una molecola che trasporta le istruzioni necessarie alla costruzione delle proteine ed è alla base di tutte le attività cellulari. «Questo è un progresso molto eccitante – afferma Michael Kay, professore di biochimica dell’Università dello Utah – che è riuscito a fornire prove fondamentali a supporto della teoria della vita basata sull’Rna». Secondo l’accademico questa “fotocopiatrice” di Rna sviluppata dagli scienziati del Salk è uno strumento prezioso per capire e sperimentare l’evoluzione della specie.
Sono stati necessari oltre 10 anni tra studi e ricerche per elaborare il processo di laboratorio, che si trova alla base di un fenomeno chiamato “evoluzione in provetta” e che permette agli scienziati di imitare l’evoluzione aiutando le molecole a evolversi di generazione in generazione, migliorando se stesse e adattandosi all’ambiente circostante.
Il campo di ricerca relativo agli studi sull’origine della vita sta ampliando le sue prospettive e non è escluso che in futuro possano essere fatti ulteriori passi avanti nello svelare questo affascinante processo della creazione della vita nel nostro Pianeta. Già molti studiosi si stanno soffermando sul ruolo dell’Rna ma anche su altri elementi che potrebbero essere costitutivi della vita, come gli amminoacidi.
