Indicii despre originea codului genetic, mecanismul fundamental al vieții, ar putea fi ascunse în mici fragmente de proteine, conform unui nou studiu. Cercetările recente sugerează că răspunsul la misterul originii acestui sistem complex nu se află doar în ADN, ci și în unitățile constitutive ale proteinelor. Studiul realizat de cercetători de la Universitatea Illinois Urbana-Champaign deschide noi perspective asupra apariției vieții pe Pământ.
Misterul codului genetic
Genele, asemenea unor manuale de instrucțiuni, stochează informațiile necesare pentru ca celulele să construiască, să repare și să se reproducă. Cu toate acestea, oamenii de știință încă dezbat modul în care acest sistem a apărut inițial. Noul studiu adoptă o abordare diferită, concentrându-se pe dipeptide, unități simple formate din doi aminoacizi legați printr-o legătură peptidică.
Autorul corespondent al studiului, profesorul Gustavo Caetano-Anolles, specialist în filogenomică, a subliniat importanța acestei abordări. „Am descoperit că originea codului genetic este legată în mod misterios de compoziția dipeptidică a unui proteom, ansamblul de proteine dintr-un organism”, a declarat acesta. Echipa sa a creat hărți evolutive ale domeniilor proteice și ale ARN-ului de transfer, oferind o perspectivă a modului în care genomurile evoluează.
O cronologie evolutivă a dipeptidelor
Viața pe Pământ a apărut acum aproximativ 3,8 miliarde de ani, însă codul genetic a apărut cu circa 800 de milioane de ani mai târziu. Cercetătorii sugerează că proteomul poate deține indicii importante despre etapele timpurii ale dezvoltării codului genetic. Dipeptidele par să fi fost deosebit de importante ca blocuri structurale timpurii. Echipa de cercetare 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.
Studiul a identificat, de asemenea, o simetrie izbitoare în perechile de dipeptide. “Majoritatea perechilor dipeptidă și anti-dipeptidă au apărut foarte aproape una de cealaltă pe cronologia evolutivă. Această sincronizare a fost neașteptată. Ea sugerează că dipeptidele apăreau codificate în catene complementare de genomuri de acid nucleic, probabil ARNt-uri minimaliste care interacționau cu enzime primordiale,” au explicat cercetătorii.
Implicații pentru viitor
Înțelegerea modului în care a evoluat codul genetic oferă perspective asupra originilor vieții și sprijină progresele în domenii precum biologia sintetică, cercetarea biomedicală și ingineria genetică. Rezultatele cercetării deschid noi posibilități pentru explorarea mecanismelor fundamentale ale vieții.
