Die Entschlüsselung des Ursprungs des genetischen Codes: neue Erkenntnisse zur Evolution der Aminosäuren

BerlinEine neue Studie zeigt, dass die Entwicklung des genetischen Codes komplexer ist als bisher angenommen. Fast alle Lebewesen verwenden diesen Code, bei dem vier Nukleotide Sequenzen bilden, um aus 20 Aminosäuren Proteine herzustellen. Joanna Masel und ihr Team von der University of Arizona haben herausgefunden, dass wir möglicherweise unsere Vorstellungen von diesem Prozess überdenken müssen. Ihre Forschung deutet darauf hin, dass Aminosäuren in einer anderen Reihenfolge hinzugefügt worden sein könnten als bisher angenommen.

Wichtige Ergebnisse der Studie sind:

• In der frühen Entwicklungsphase eine Vorliebe für kleinere Aminosäuren.
• Frühzeitige Einbindung von metallbindenden Aminosäuren.
• Der heutige genetische Code folgte wahrscheinlich längst ausgestorbenen Versionen.

Herausforderung der traditionellen Annahmen zur Evolution des genetischen Codes

Diese Idee stellt die traditionellen Vorstellungen darüber, wie sich der genetische Code entwickelt hat, in Frage. Beim Urey-Miller-Experiment, das die Bedingungen der frühen Erde nachahmen sollte, fehlten bestimmte schwefelhaltige Aminosäuren. Wissenschaftler vermuteten, dass diese Aminosäuren später in den genetischen Code integriert wurden. Das Fehlen von Schwefel in den Materialien des Experiments wirft Zweifel an den Ergebnissen solcher Forschungen auf.

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Diese Forschung hat Auswirkungen, die über das Verständnis der Erdgeschichte hinausgehen. Mitautor Dante Lauretta erklärt, dass das Wissen über uralte schwefelreiche Bedingungen helfen könnte, Leben auf anderen Planeten zu finden. Mars, Enceladus und Europa zum Beispiel sind reich an Schwefelverbindungen, was darauf hindeuten könnte, dass dort ähnliche biologische Prozesse und winzige Organismen existieren.

Forscher nutzten neue Methoden, um Bereiche von Proteinen, die „Domänen“ genannt werden, zu untersuchen und mehr über die frühesten Lebensformen zu erfahren. Anstatt ganze Proteine zu analysieren, konzentrierten sie sich auf diese Domänen, um Einblicke zu gewinnen. Diese Herangehensweise half ihnen herauszufinden, dass alte Proteinsequenzen viel Tryptophan und Tyrosin enthielten, obwohl diese Aminosäuren erst später zum genetischen Code hinzugefügt wurden.

Eine Studie legt nahe, dass es möglicherweise verschiedene genetische Codes vor dem heutigen gab. Frühere Lebensformen schienen Aminosäuren mit ringförmigen Strukturen zu bevorzugen, was darauf hinweist, dass das Leben bereits komplex und vielfältig war, bevor die heutigen Formen entstanden. Diese Forschung könnte helfen, zu verstehen, wie sich das Leben entwickelt hat und wie ähnliche Prozesse auf anderen Planeten ablaufen könnten.