2009-05-17

Subject: Mundo do RNA mais fácil de alcançar 

 

Mundo do RNA mais fácil de alcançar 

 

 

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RNAUma elegante experiência esmagou uma das principais objecções à teoria de que a vida na Terra teve início com moléculas de RNA.

John Sutherland, da Universidade de Manchester, criou um ribonucleótido a partir de compostos químicos simples em condições que podem ter existido na Terra primitiva.

O feito, nunca alcançado antes, reforça a hipótese do 'mundo do RNA', que sugere que a vida começou quando o RNA, um polímero relacionado com o DNA capaz de se duplicar a si próprio e catalisar reacções, emergiu de uma sopa de moléculas químicas pré-bióticas.

"São evidências extremamente fortes a favor do mundo RNA. Não sabemos se estes passos químicos reflectem o que realmente aconteceu mas antes deste trabalho surgir havia grandes dúvidas sobre se era possível sequer", diz Donna Blackmond, química no Imperial College de Londres.

Um polímero de RNA é uma cadeia de ribonucleótidos, cada um formado por uma ribose, um grupo fosfato e uma base azotada (as pirimídicas citosina e uracilo ou as púricas adenina e guanina). 

Imaginar como um polímero com essas características pode ter-se formado espontaneamente levou os químicos a pensar que cada subunidade provavelmente se teriam formado primeiro e depois ter-se-iam unido para formar um ribonucleótido. Mas mesmo no ambiente controlado do laboratório, os esforços para unir a ribose e a base só resultaram em falhanços frustrantes.

Os investigadores de Manchester conseguiram agora sintetizar os dois ribonucleótidos pirimídicos. A sua solução é evitar produzir subunidades separadas de ribose e base. Em vez disso, a equipa de Sutherland produz a molécula cuja estrutura contém uma ligação que será a chave da união base com ribose. Outros átomos são depois acrescentados a esta estrutura, criando o ribonucleótido.

A ligação final é a junção do grupo fosfato mas este, ainda que apenas participe nas etapas finais da sequência, influencia toda a síntese, como Sutherland mostrou. Tamponando a acidez e agindo como um catalisador, guia as pequenas moléculas orgânicas na formação das ligações certas.

"Tínhamos a suspeita que havia algo bom algures mas levámos doze anos a descobri-lo", diz Sutherland. "Aquilo que acabámos por obter é uma coreografia molecular, onde as moléculas são coreógrafos involuntários." A seguir, ele espera produzir ribonucleótidos púricos usando uma abordagem semelhante.

 

Ainda que Sutherland tenha demonstrado que é possível construir uma parte do RNA a partir de pequenas moléculas, os objectores à teoria do mundo do RNA dizem que a molécula de RNA no seu todo é demasiado complexa para ser criada usando apenas a geoquímica da Terra primitiva.

"A falha com este tipo de investigação não é a química. A falha é a lógica, que este controlo experimental por parte dos investigadores num laboratório moderno poderia estar disponível na Terra primitiva", diz Robert Shapiro, químico na Universidade de Nova Iorque. 

Sutherland salienta que a sequência de passos que utiliza é consistente com os cenários da Terra primitiva, envolvendo métodos como aquecer as moléculas em água, evaporá-las e irradiá-las com luz ultravioleta. A decomposição da síntese de RNA em passos curtos e controlados em laboratório é meramente um ponto de partida pragmático, diz ele, acrescentando que a sua equipa também tem resultados que mostram que conseguem unir nucleótidos depois de formados. "O meu objectivo último é ter um sistema vivo de RNA emergir de uma experiência in vitro e nós vamos consegui-lo. Só precisamos de saber quais são os constrangimentos às condições."

Shapiro está com os que apoiam uma outra teoria sobre a origem da vida, que diz que como o RNA é demasiado complexo para emergir apenas a partir de pequenas moléculas, processos metabólicos mais simples, que eventualmente catalisaram a formação do RNA e do DNA, foram as primeiras etapas da vida na Terra.

"Eles têm todo o direito a discordar de nós mas tendo obtido resultados experimentais acho que estamos mais acima", diz Sutherland. 

"Ultimamente, o desafio da química pré-biótica é que não há forma de validar as hipóteses históricas, por mais convincente que seja uma experiência individual", salienta Steven Benner, que estuda a química da origem da vida na Foundation for Applied Molecular Evolution, um centro não lucrativo de investigação em Gainesville, Florida.

Sutherland, no entanto, espera que química orgânica engenhosa pode fornecer uma síntese de RNA tão convincente que sirva realmente como prova. "Podemos ter algo tão coincidente que tenhamos que acreditar, o que é o objectivo da minha carreira." 

 

 

Saber mais:

Foundation for Applied Molecular Evolution

A dança infindável do RNA

 

 

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