Rivelazioni sul misterioso sviluppo del codice genetico: nuove scoperte sull'evoluzione delle proteine

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Di Giovanni Dosa
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Filamenti di DNA intrecciati con antiche strutture molecolari.

RomeUn nuovo studio rivela che lo sviluppo del codice genetico è più complesso di quanto si pensasse. Quasi tutti gli esseri viventi utilizzano il codice genetico, con sequenze di quattro nucleotidi che formano proteine a partire da 20 aminoacidi. Joanna Masel e il suo team dell'Università dell'Arizona hanno scoperto nuove informazioni che suggeriscono la necessità di rivedere il funzionamento di questo processo. La loro ricerca indica che gli aminoacidi potrebbero essere stati aggiunti in un ordine diverso da quello che si riteneva fino ad ora.

Principali conclusioni dello studio:

  • Preferenza per piccoli amminoacidi nella fase iniziale della vita.
  • Iniziale integrazione di amminoacidi che legano metalli.
  • Il codice genetico attuale è probabilmente emerso da versioni ormai estinte.

L'evoluzione del codice genetico è messa in discussione da questa idea. L'esperimento di Urey-Miller, ideato per replicare le condizioni dell'antica Terra, non includeva alcuni aminoacidi a base di zolfo. Gli scienziati ritenevano che questi aminoacidi fossero stati aggiunti successivamente al codice genetico. L'assenza di zolfo nei materiali dell'esperimento solleva dubbi sui risultati ottenuti da simili esperimenti.

La ricerca va oltre la semplice comprensione della storia della Terra. Dante Lauretta, co-autore dello studio, sottolinea che conoscere le antiche condizioni ricche di zolfo potrebbe essere utile per individuare forme di vita su altri pianeti. Ad esempio, luoghi come Marte, Encelado ed Europa presentano una grande quantità di composti di zolfo, il che potrebbe indicare la presenza di processi biologici simili e minuscoli organismi.

I ricercatori hanno impiegato nuove tecniche per studiare parti di proteine chiamate domini al fine di comprendere le forme di vita più antiche. Invece di analizzare le proteine intere, si sono concentrati su questi domini per ottenere informazioni rilevanti. Questo approccio ha permesso loro di scoprire che le sequenze proteiche antiche contenevano una grande quantità di triptofano e tirosina, nonostante questi amminoacidi siano stati integrati nel codice genetico in un secondo momento.

Studio: codici genetici passati e l'evoluzione della vita

Lo studio suggerisce che potrebbero esserci stati codici genetici diversi prima di quello attuale. Le forme di vita primordiali sembravano prediligere gli amminoacidi con strutture ad anello, suggerendo una complessità e varietà della vita già in quella fase. Questa ricerca potrebbe aiutare a comprendere l'evoluzione della vita sulla Terra e il modo in cui processi simili potrebbero verificarsi su altri pianeti.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2410311121

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Sawsan Wehbi, Andrew Wheeler, Benoit Morel, Nandini Manepalli, Bui Quang Minh, Dante S. Lauretta, Joanna Masel. Order of amino acid recruitment into the genetic code resolved by last universal common ancestor’s protein domains. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (52) DOI: 10.1073/pnas.2410311121
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