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Il progenitore del DNA

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È universalmente noto che il DNA è la molecola detentrice dell’informazione genetica. Ma per potersi perpetuare ha bisogno di una serie di enzimi, che certamente non erano presenti nel brodo primordiale. Allora cosa c’era prima del DNA? Gli scienziati studiano da tempo il problema dell’origine della vita sulla Terra. Una delle teorie più importanti indica L’RNA come prima molecola portatrice d’informazione genetica, nota come “RNA world”. Però l’RNA è ancora troppo complesso perché sia stata la prima molecola con queste caratteristiche, e si ritiene che debba esserci stata un’altra o più di una molecola che l’hanno preceduto.

Un team di scienziati ha creato un nuovo analogo del DNA capace di assemblarsi e disassemblarsi senza la necessità di enzimi. Poiché il nuovo sistema comprende componenti che ci si potrebbe ragionevolmente aspettare in un mondo primordiale, potrebbe rispondere alle domande su come potrebbe essere iniziata la vita.

Il lavoro, eseguito dal team dello Scripps Research scientists e pubblicato dalla rivista Science, potrebbe anche essere un punto di partenza per lo di studio nuovi materiali capaci di trasformarsi in risposta al loro ambiente.

La molecola creata in laboratorio risponde alle caratteristiche proposte: è una molecola molto più semplice sia del DNA che dell’RNA, non necessita di enzimi per la codifica delle informazioni. La sua struttura presenta la sostituzione dello scheletro zucchero-fosfato con un motivo poliammidico aciclico. Questo nuovo analogo di DNA va sotto il nome di PNA (acido peptido nucleico). In questa molecola le basi azotate mantengono tra loro la stessa distanza delle basi nel DNA naturale, per cui sono in grado di riconoscere le basi complementari su filamenti costituiti da DNA, RNA o PNA formando legami a idrogeno di tipo Watson-Crick.

I legami non sono indissolubili e permettono alla molecola di riassemblarsi in modo differente nel momento in cui cambia la composizione chimica e molecolare dell’ambiente che la circonda. I PNA inoltre presentano un’elevata stabilità biologica compatibile con le condizioni estreme che ci dovevano essere nel brodo primordiale.

Ma questo è solo l’inizio. Al di la delle origini della vita, gli scienziati prevedono altre possibilità intriganti: tali sistemi potrebbero portare alla formazione di nuovi enzimi o altre sostanze chimiche in grado di catalizzare reazioni da utilizzare nel campo della biomedica, ma non solo.

Le possibilità vanno oltre l’uso in medicina: si potrebbe ipotizzare la creazione di materiali come la plastica che potrebbero “ripararsi” se danneggiati. Un’altra possibilità proposta dagli scienziati è la progettazione di materiali che possono rimodellarsi in risposta ai cambiamenti dell’ambiente.

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