A EVOLUÇÃO DO RNA PARA DNA DEVE TER ACONTECIDO NO GELO. (comentado)

Pesquisadores estão tentando entender como a vida deu um salto do RNA para o DNA, e como ele adicionou uma gama de proteção e sustentação de compostos orgânicos ao longo dessa evolução. A resposta pode estar em um conceito pouco conhecido – o de que o RNA pode agir como uma enzima.

O estudo também demonstrou que as bases do RNA monomérico podem se formar em condições semelhantes às de uma Terra pré-histórica. Essas bases individuais, flutuando em um ambiente aquático, podem se juntar e formar cadeias.

Quando ao conceito do RNA como enzima, a comunidade bioquímica considera que o RNA age como enzima para produzir as proteínas do nosso corpo (chamadas “ribozima”). Assim, não é preciso muita lógica pensar que as enzimas do RNA, apesar de sua menor aptidão catalítica, poderiam lentamente gerar açúcares, proteínas, fosfolipídios e outras macromoléculas chaves. Na verdade, uma série de enzimas de RNA que gera vários tipos de molécula orgânica foi descoberta – incluindo enzimas para realizar auto-replicação das próprias enzimas.

Uma questão crítica que ficou sem resposta, porém, foi a forma como que a antiga enzima de RNA poderia ter sobrevivido. O RNA, naturalmente, passa por reações de hidrólise em água que pode quebrar suas cadeias. Embora ocorrendo em uma taxa baixa, o grande número de ligações fosfodiéster em uma longa cadeia de RNA torna praticamente inevitável que a molécula de RNA se quebre em dias, ou meses. De que forma os antigos RNAs escaparam da destruição, então?

Os pesquisadores fizeram experimentos para tentar decifrar esse enigma. Eles colocaram o RNA dentro de bolsões de líquido de arrefecimento a água, presos em gelo, e descobriram que as enzimas RNA funcionavam e, ao mesmo tempo, escapavam da degradação. O problema é que com a temperatura mais fria, a barreira de energia é provavelmente demasiado elevada para a hidrólise não catalisada das ligações fosfodiéster que ocorreriam – e que garantiriam a existência do RNA. Mas com íons suficientes, a enzima RNA poderia diminuir a barreira de energia e não só sobreviver como se auto-replicar.

Assim, a origem da vida na Terra não poderia ter sido em um mar profundo de ventilação ou em mar aberto, mas em uma poça de lama fria nos pólos norte ou sul, que continha uma mistura de água e subprodutos orgânicos de carbono libertado da crosta terrestre.

Ao longo do tempo esta forma de vida poderia ter construído um arsenal de produtos químicos úteis. A evolução mais crítica teria sido a criação de uma bicamada de fosfolipídios de proteção, a criação de enzimas de proteína para oferecer catálise mais rápida e, por último, a mudança para o DNA quimicamente mais estável. Depois disso, essa forma estaria pronta para arriscar climas mais quentes, sobreviver e se reproduzir, bem como captar a energia do sol para correção de energia nas moléculas à base de carbono.

Essa é apenas uma teoria, que talvez nunca seja totalmente provada. Porém, os cientistas a consideram um avanço por ter fornecido uma explicação plausível de como a vida poderia ter evoluído a partir de compostos de carbono a um complexo sistema de vida. [DailyTech]

Fonte: http://hypescience.com/a-evolucao-do-rna-a-dna-deve-ter-acontecido-no-gelo/
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Resenha do autor

Bem, realmente é necessário uma temperatura amena para manter a integridade das moléculas de DNA. Existe um procedimento laboratorial que é utilizado para fazer copias de fragmentos de DNA, é O PCR (polimerase chain reaction).

É um procedimento que consiste em colocar um fragmento de DNA dentro de um recipiente junto com a polimerase (uma enzima que polimeriza o DNA) e blocos de construção de DNA (as bases A,T,C e G). O procedimento é simples, basta aquecer a mistura a 70 ou 80 graus que a molécula de DNA se abre como um zíper.

Quando se deixa a temperatura voltar ao normal a polimerase começa a pegar os blocos A,T,C e G e começa a fazer as copias destas fitas de DNA que estão abertas, já que uma fita de DNA serve de molde para a construção da fita correspondente. Assim, em alguns minutos é possível fazer uma amostra de DNA ser duplicada em bilhões de cópias idênticas.

A temperatura é um fator chave na integridade de uma molécula. Temperaturas altas degradam as pontes de hidrogênio que unem os elementos atômicos das moléculas.

No caso do RNA apesar de sua menor capacidade catalítica, ainda sim poderiam lentamente gerar açúcares, proteínas, fosfolipídios e macromoléculas. Considerando que uma série de enzimas de RNA que gera vários tipos de molécula orgânica, incluindo enzimas para realizar auto-replicação das próprias enzimas é possível que o RNA seja uma molécula antecessora do DNA. Mas o RNA provavelmente não foi a primeira molécula a surgir, existem estudos que demonstram que o RNA é sucessora de uma molécula anterior a ela que ainda não temos evidencias de sua existência.

O caso é que a matéria trás como o RNA poderia sobreviver em um ambiente hostil a bilhares de anos e não como o RNA surgiu. Uma evidência muito forte de que o RNA é ancestral do DNA é que o RNA ainda existe e faz parte dos processos celulares, com sutis modificações. Basta ver que a Uracila está presente no RNA e possivelmente foi substituída pela timina no DNA

Faz bastante sentido que águas frias levemente geladas sejam o ambiente adequado para a integridade das moléculas.

Scritto da Rossetti

Palavras chaves: Rossetti, Netnature, RNA, Polimerase, DNA

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