QUÍMICOS ENCONTRAM UMA RECEITA QUE PODE TER IMPULSIONADO A VIDA NA TERRA.

Na dança molecular que deu origem à vida na Terra, o RNA parece ser um ator central. Mas as origens da molécula, que pode armazenar informações genéticas como o DNA e acelerar reações químicas como as proteínas, permanecem um mistério. Agora, uma equipe de pesquisadores mostrou pela primeira vez que um conjunto de materiais de partida simples, que provavelmente estavam presentes no início da Terra, pode produzir todos os quatro componentes químicos do RNA.

Novas pesquisas explicitam os simples passos químicos que podem ter lançado o RNA World. Mark Garlick/Science Source

Esses blocos de construção – citosina, uracila, adenina e guanina – foram recriados anteriormente no laboratório a partir de outros materiais de partida. Em 2009, os químicos liderados por John Sutherland, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, desenvolveram um conjunto de cinco compostos provavelmente presentes no início da Terra que poderiam dar origem a citosina e uracila, coletivamente conhecidos como pirimidinas. Então, dois anos atrás, pesquisadores liderados por Thomas Carell, químico da Universidade Ludwig Maximilian em Munique, Alemanha, relataram que sua equipe tinha uma maneira igualmente fácil de formar adenina e guanina, os blocos de construção conhecidos como purinas. Mas os dois conjuntos de reações químicas foram diferentes. Ninguém sabia como as condições para a produção dos dois pares de blocos de construção poderiam ter ocorrido no mesmo local e ao mesmo tempo.

Agora, Carell diz que pode ter a resposta. Em um Workshop “Origens da Vida”, ele relatou que junto e seus colegas apresentaram um conjunto simples de reações que poderiam ter originado todas as quatro bases de RNA.

A história de Carell começa com apenas seis componentes moleculares – oxigênio, nitrogênio, metano, amônia, água e cianeto de hidrogênio, os quais estariam presentes no início da Terra. Outros grupos de pesquisa mostraram que essas moléculas poderiam reagir para formar compostos um pouco mais complexos do que os usados ​​por Carell.

Para fazer as pirimidinas, Carell começou com compostos chamados cianoacetileno e hidroxilamina, que reagem para formar compostos chamados amino-isoxazóis. Estes, por sua vez, reagem com outra molécula simples, a ureia, para formar compostos que reagem com um açúcar chamado ribose para formar um último conjunto de compostos intermediários.

Finalmente, na presença de compostos contendo enxofre chamados tióis e quantidades vestigiais de sais de ferro ou níquel, esses intermediários reagem formando nas pirimidinas citosina e uracila. Como bônus, essa última reação é desencadeada quando os metais nos sais abrigam cargas extras positivas, que é precisamente o que ocorre na etapa final em uma cascata molecular semelhante que produz purinas, adenina e guanina. Melhor ainda, o passo que leva aos quatro nucleotídeos funciona em um balão de reação, diz Carell, oferecendo pela primeira vez uma explicação plausível de como todos os componentes do RNA poderiam ter surgido lado a lado.

“Parece-me muito bom”, diz Steven Benner, químico da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada em Alachua, Flórida. O processo fornece uma maneira simples de produzir todas as quatro bases em condições consistentes com as que se acredita presentes no início da Terra, diz ele.

O processo não resolve todos os mistérios do RNA. Por exemplo, outra etapa química ainda precisa “ativar” cada um dos quatro blocos de construção do RNA para ligá-los às longas cadeias que formam o material genético e realizam reações químicas. Mas formar o RNA sob condições como as presentes na Terra primitiva agora parece acessível.

Fonte: Science Magazine

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