Cluj 17°C
Iași 17°C
Constanța 10°C
Unde s-ar ascunde secretele codului genetic, misterul vieții
Imaginea:
Noi cercetări sugerează că indicii despre originea codului genetic ar putea fi ascunse în mici fragmente de proteine. Studiul, realizat de Universitatea Illinois Urbana-Champaign, indică spre o posibilă legătură între compoziția dipeptidică a proteinelor și modul în care a apărut codul genetic. Această descoperire ar putea oferi o perspectivă nouă asupra modului în care viața a evoluat pe Pământ.
Misterul originii codului genetic
Genele funcționează ca un manual de instrucțiuni pentru viață. Ele stochează informațiile necesare pentru ca celulele să se construiască, să se repare și să se reproducă. Oamenii de știință încă se străduiesc să explice cum a apărut inițial acest sistem complex. Noua cercetare adoptă o abordare diferită, sugerând că răspunsul s-ar putea ascunde în cele mai simple unități constructive ale proteinelor.
Profesorul Gustavo Caetano-Anolles, specialist în filogenomică, a condus echipa de cercetare. El a declarat că originea codului genetic este legată de compoziția dipeptidică a proteomului, ansamblul de proteine dintr-un organism. Echipa a creat anterior hărți evolutive ale domeniilor proteice și ale ARN-ului de transfer (ARNt).
Dipeptidele, cheia înțelegerii
Cercetătorii s-au concentrat pe dipeptide, unități simple formate din doi aminoacizi legați printr-o legătură peptidică. Analiza lor a arătat că modelele evolutive ale domeniilor proteice, ale ARNt și ale dipeptidelor se aliniază strâns. Aceasta sugerează o istorie comună. Codul genetic a apărut probabil cu circa 800 de milioane de ani după apariția vieții pe Pământ.
Viața depinde de două sisteme strâns legate. Codul genetic stochează informația în acizii nucleici (ADN și ARN), în timp ce codul proteic determină modul în care moleculele îndeplinesc funcțiile celulare. Enzimele numite aminoacil-ARNt sintetaze sunt responsabile pentru atașarea aminoacizilor corecți la moleculele de ARNt. Acest proces menține precizia în timpul producției de proteine.
Echipa a analizat 4,3 miliarde de secvențe de dipeptide din 1.561 de proteomuri aparținând celor trei domenii principale ale vieții: Archaea, Bacteria și Eukarya. Ei au folosit aceste date pentru a construi o cronologie evolutivă a dipeptidelor.
O sincronizare surprinzătoare
Studiul a identificat, de asemenea, o simetrie izbitoare în perechile de dipeptide. Fiecare dipeptidă constă din doi aminoacizi, cum ar fi alanină-leucină (AL), în timp ce omologul său, numit anti-dipeptidă, inversează ordinea: leucină-alanină (LA). Majoritatea perechilor dipeptidă și anti-dipeptidă au apărut foarte aproape una de cealaltă pe cronologia evolutivă. Această sincronizare a fost neașteptată.
Descoperirile oferă perspective noi asupra originilor vieții. Ele pot sprijini domeniile precum biologia sintetică, cercetarea biomedicală și ingineria genetică. Studiul a fost efectuat de Universitatea Illinois Urbana-Champaign.
