Por David Nield
Publicado na ScienceAlert
As questões de como a vida se originou na Terra continuam a fascinar os cientistas, mas não é fácil reviver bilhões de anos do passado. Agora, as evidências estão crescendo para uma hipótese relativamente nova de como a vida começou: com uma mistura muito precisa de RNA e DNA.
O RNA e o DNA determinam a composição genética de toda a vida biológica, com o DNA atuando como um projeto genético e o RNA como um leitor ou decodificador de projetos. Por muito tempo, pensou-se que o RNA se desenvolveu primeiro na Terra, com o DNA evoluindo depois – mas evidências crescentes sugerem que eles podem ter surgido ao mesmo tempo e ambos envolvidos no início da vida no planeta.
O estudo mais recente para apoiar essa ideia explica como o composto simples de diamidofosfato (DAP) – que pode ter sido anterior à vida na Terra – pode unir blocos de construção de DNA chamados desoxinucleosídeos em fitas básicas de DNA.
“Esta descoberta é um passo importante para o desenvolvimento de um modelo químico detalhado de como as primeiras formas de vida se originaram na Terra”, disse o químico Ramanarayanan Krishnamurthy da Instituto de Pesquisa Scripps na Califórnia (EUA).
As descobertas acrescentam crédito à ideia de que tanto o DNA quanto o RNA se desenvolveram juntos a partir do mesmo tipo de reações químicas no início da vida em nosso planeta, e que as primeiras moléculas autorreplicantes poderiam ter sido misturas de ambos os ácidos nucleicos – não apenas RNA, como sugerido na hipótese mais desenvolvida do ‘mundo do RNA‘.
Um dos grandes problemas com a ideia de que o RNA sozinho deu origem à vida na Terra é como o RNA foi capaz de passar pelo processo de autorreplicação necessário – o RNA geralmente requer enzimas para se dividir, que evoluiu após o RNA.
Pelo que sabemos até agora, parece que o RNA teve algum tipo de ajuda na engenharia da vida – e os últimos experimentos mostram que o DNA poderia muito bem ter sido essa ajuda, criando fitas moleculares “quiméricas” que podem se separar mais facilmente do que o RNA sozinho.
A série de testes de laboratório executados pelos pesquisadores simula o que pode ter acontecido antes do início da vida na Terra e mostra como o DAP poderia ter formado o DNA básico de maneira viável, da mesma forma que o RNA pode se formar a partir de blocos de construção químicos.
“Descobrimos, para nossa surpresa, que usar DAP para reagir com desoxinucleosídeos funciona melhor quando os desoxinucleosídeos não são todos iguais, mas são misturas de letras de DNA diferentes, como A e T, ou G e C, como o DNA que conhecemos”, diz o biólogo químico Eddy Jiménez, do Instituto de Pesquisa Scripps.
Podemos nunca saber com certeza se o DNA ajudou o RNA a formar as primeiras formas de vida em nosso planeta, considerando que isso aconteceu há bilhões de anos, mas nossa compreensão desses processos continua a se desenvolver.
A pesquisa também não é útil apenas em termos de como se relaciona com as origens da vida – a compreensão da relação RNA-DNA pode ter uma série de aplicações na química e biologia modernas.
“Agora que entendemos melhor como uma química primordial poderia ter feito os primeiros RNAs e DNAs, podemos começar a usá-los em misturas de blocos de construção de ribonucleosídeos e desoxinucleosídeos para ver quais moléculas quiméricas são formadas – e se elas podem se autorreplicar e evoluir”, disse Krishnamurthy.
A pesquisa foi publicada na Angewandte Chemie.