Gli scienziati giapponesi per la prima volta hanno dimostrato la capacità dell'RNA di evolversi

I ricercatori dell'Università di Tokyo hanno creato per la prima volta una molecola di RNA che si replica

si diversifica e diventa più complesso in conformità conEvoluzione darwiniana. Come risultato dell'esperimento, gli scienziati hanno mostrato come i singoli tipi di RNA si sono trasformati in un sistema complesso: una rete di replicatori composta da cinque tipi di RNA con varie interazioni. Questa è la prima prova empirica che semplici molecole biologiche possono dare origine a sistemi complessi simili alla vita.

L'origine della vita secondo la teoria darwinianal'evoluzione si basa sulla transizione da molecole autoreplicanti come l'RNA a sistemi viventi complessi. Tuttavia, la scienza moderna non fornisce una risposta chiara alla domanda su come sia avvenuta la transizione dalle singole molecole chimiche a forme di vita complesse.

Un'ipotesi scientifica lo suggeriscesulla Terra esistevano molecole di RNA originariamente non legate, forse insieme a proteine ​​e altre sostanze organiche. Poi, circa quattro miliardi di anni fa, queste molecole hanno cominciato a riprodursi e ad evolversi da una singola molecola in una varietà di sistemi complessi. Gli scienziati hanno ipotizzato che l'RNA potesse svilupparsi in direzioni diverse, accumulando mutazioni sotto l'influenza di fattori esterni. Nel processo di mutazione è stata effettuata la selezione delle molecole più stabili, che successivamente hanno formato il DNA.

“C'è un principio nella biologia evolutivaesclusione competitiva, che afferma che più specie non possono coesistere se competono per la stessa risorsa. Ciò significa che per ottenere una diversità sostenibile, le molecole devono determinare l'ordine in cui vengono utilizzate le diverse risorse, afferma Ryo Mizuchi, uno degli autori dello studio. "Inizialmente, dubitavamo che ciò fosse possibile in linea di principio, perché sono solo molecole".

Immagine: Ryo Mizuchi, Università di Tokyo

Durante l'esperimento, gli scienziati hanno incubatoMolecole di RNA in gocce d'acqua poste in olio ad una temperatura di 37°C per cinque ore. La soluzione è stata quindi diluita a un quinto della concentrazione utilizzando nuove gocce di nutrienti e miscelata vigorosamente. Quando questo processo è stato ripetuto più volte, si sono verificate mutazioni. L'intero esperimento è durato 1.200 ore (240 cicli di aggiunta di nutrienti).

“Di conseguenza, abbiamo scoperto che i singoli RNA non lo fannogareggiavano tra loro, ma creavano un sistema stabile di cinque tipi di RNA con una varietà di interazioni. Ciò conferma la possibilità di una tale variante evolutiva”, aggiunge Mizuchi.

Il lavoro degli scienziati rappresenta solo il primo passo nella comprensione del passaggio dalle singole molecole alle cellule. Il team prevede di continuare la ricerca su un'ulteriore evoluzione e creazione di sistemi viventi complessi.

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