Di Susha Cheriyedath, M. Sc. Recensito da Sally Robertson, B.Sc.

L’ipotesi del mondo RNA è un concetto messo avanti negli anni ‘ 60 da Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel. Propone che le forme di vita precedenti possano aver usato l’RNA da solo per la conservazione del materiale genetico.

Walter Gilbert, un biologo molecolare di Harvard, fu il primo ad usare il termine “Mondo RNA” in un articolo pubblicato nel 1986. L’ipotesi ipotizza che il DNA in seguito sia diventato il materiale genetico come risultato dell’evoluzione perché l’RNA era una molecola relativamente instabile. Secondo l’ipotesi del mondo dell’RNA, circa 4 miliardi di anni fa, l’RNA era la sostanza vivente primaria, in gran parte a causa della capacità dell’RNA di funzionare sia come geni che come enzimi.

Il ragionamento principale dietro l’ipotesi è che l’RNA è in grado di auto-replicazione e potrebbe quindi aver trasportato informazioni genetiche attraverso le generazioni in modo indipendente. Questo concetto è stato molto dibattuto nel mondo scientifico negli ultimi 50 anni.

Gli esperti ora concordano generalmente sul fatto che le sostanze chimiche non viventi non avrebbero potuto dare origine a cellule batteriche in un solo passaggio e che quindi dovevano esistere forme di vita intermedie e precellulari. Tra i possibili modelli di vita pre-cellulare considerati, il più popolare è il mondo RNA.

Nel 1968, Sir Francis Crick propose che l’RNA doveva essere il materiale genetico primario in quanto è in grado di auto-replicarsi, grazie alla sua capacità di agire come un enzima. Inoltre, l’RNA può anche essere convertito in DNA mediante trascrizione inversa, il che rafforza ulteriormente l’idea che il mondo dell’RNA avrebbe potuto essere il percorso iniziale verso le cellule.

Ribozymes e il mondo RNA

In precedenza si pensava che le uniche biomolecole in grado di catalizzare le reazioni chimiche essenziali nelle cellule fossero le proteine. Tuttavia, Sidney Altman, Thomas Cech e colleghi hanno scoperto una classe di RNA in grado di catalizzare reazioni chimiche ─ ribozimi. Altman e Cech hanno ricevuto il premio Nobel per la chimica nel 1989 per questa scoperta.

La scoperta dei ribozimi ha supportato l’ipotesi del mondo dell’RNA. L’argomento più forte per dimostrare l’ipotesi è forse che il ribosoma, che assembla le proteine, sia esso stesso un ribozima. Nonostante il fatto che il ribosoma sia composto sia da RNA che da proteine, i processi coinvolti nella traduzione non sono catalizzati dalla proteina, ma dall’RNA, indicando che le prime forme di vita potrebbero aver usato l’RNA per catalizzare le reazioni chimiche prima di usare le proteine.

Sommario

La ricerca nel corso degli anni ha dimostrato le proprietà utili delle sequenze di RNA casuali, come la produzione di ligasi di RNA attive da sequenze casuali di RNA. Tuttavia, questo non è sufficiente per dimostrare l’ipotesi del Mondo RNA. Sulla base di ciò che è noto sugli organismi attuali, non è possibile concludere che una molecola auto-replicante fosse la fonte primaria di meccanismi catalitici fondamentali per i sistemi viventi.

La ricerca sull’ipotesi del mondo dell’RNA è in corso, anche se recenti scoperte minacciano di confutare l’ipotesi. La NASA apparentemente ha dichiarato in un rapporto del 1996 che le “difficoltà significative” che circondano il concetto del mondo dell’RNA includono la fragilità chimica dell’RNA e la sua ristretta gamma di attività catalitiche.

Il biochimico Harold S Bernhardt condivide le stesse preoccupazioni e in un articolo di biologia del 2012, ha fatto riferimento al concetto come ” la peggiore teoria della prima evoluzione della vita.’ Il suo articolo afferma che la complessità della molecola di RNA significa che non potrebbe essere sorto prebioticamente; che l’RNA è instabile e che possiede proprietà catalitiche limitate.

1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26876/
2. http://www.nature.com/nrg/journal/v16/n1/full/nrg3841.html
3. http://www.evolutionnews.org/2015/06/on_the_origin_o_7097191.html
4. http://www.panspermia.org/rnaworld.htm
5. http://exploringorigins.org/ribozymes.html

bibliografia

• Tutto il Contenuto di RNA
• che Cosa è l’RNA?
• RNA Struttura
• Tipi di RNA: mRNA, rRNA e tRNA
• la Sintesi di RNA

Scritto da

Susha Cheriyedath

Susha ha un Bachelor of Science (B. Sc.laurea in Chimica e Master of Science (M.Sc) laurea in Biochimica presso l’Università di Calicut, India. Ha sempre avuto un vivo interesse per la scienza medica e sanitaria. Come parte del suo master, si è specializzata in Biochimica, con particolare attenzione alla microbiologia, Fisiologia, Biotecnologia e Nutrizione. Nel suo tempo libero, ama cucinare una tempesta in cucina con i suoi esperimenti di cottura super-disordinati.

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