Het mysterie van de genetische code ontrafeld: nieuwe inzichten in de evolutie van aminozuren

AmsterdamEen recent onderzoek onthult dat de ontwikkeling van de genetische code complexer is dan we dachten. Vrijwel alle levende wezens gebruiken de genetische code; deze bestaat uit reeksen van vier nucleotiden die eiwitten vormen uit 20 aminozuren. Joanna Masel en haar team aan de Universiteit van Arizona hebben nieuw bewijs gevonden dat erop wijst dat we het proces mogelijk anders moeten benaderen. Hun onderzoek suggereert dat aminozuren in een andere volgorde kunnen zijn toegevoegd dan we nu aannemen.

Belangrijke bevindingen van het onderzoek zijn onder andere:

• Voorkeur voor kleinere aminozuren in de vroege levensfase.
• Vroege opname van metaalbindende aminozuren.
• De genetische code van vandaag is waarschijnlijk voorafgegaan door nu uitgestorven versies.

Nieuwe inzichten zetten vraagtekens bij traditionele opvattingen over de evolutie van de genetische code. In het Urey-Miller-experiment, dat de omstandigheden van de vroege Aarde nabootste, ontbraken bepaalde zwavelhoudende aminozuren. Wetenschappers dachten dat deze aminozuren pas later aan de genetische code werden toegevoegd. Het ontbreken van zwavel in de materialen van het experiment werpt twijfels op over de resultaten van dergelijke experimenten.

Lees ook:

Vandaag · 20:40

Nieuw onderzoek onthult onverwachte complexiteit van geslachtschromosomen bij Afrikaanse klauwkikkers

Dit onderzoek heeft gevolgen die verder gaan dan alleen het begrijpen van de geschiedenis van de aarde. Mede-auteur Dante Lauretta stelt dat kennis van oude zwavelrijke omstandigheden kan helpen bij de zoektocht naar leven op andere planeten. Bijvoorbeeld, plaatsen zoals Mars, Enceladus en Europa bevatten veel zwavelverbindingen. Dit zou kunnen betekenen dat er soortgelijke biologische processen en microscopische organismen aanwezig zijn.

Onderzoekers hebben nieuwe methoden toegepast om delen van eiwitten, genaamd domeinen, te bestuderen om meer te weten te komen over de vroegste levensvormen. In plaats van complete eiwitten te analyseren, richtten ze zich op deze specifieke domeinen. Dankzij deze benadering ontdekten ze dat oude eiwitsequenties veel tryptofaan en tyrosine bevatten, ook al werden deze aminozuren later aan de genetische code toegevoegd.

De studie suggereert dat er mogelijk verschillende genetische codes waren voordat de huidige ontstond. Vroege levensvormen gaven de voorkeur aan aminozuren met ringvormige structuren, wat erop wijst dat leven al complex en divers was vóór de ontwikkeling van de hedendaagse vormen. Dit onderzoek kan ons helpen te begrijpen hoe het leven zich heeft ontwikkeld en hoe vergelijkbare processen mogelijk ook op andere planeten plaatsvinden.