Filamenti (in blu) ed enzimi (in
rosso) di Rna uniti all’interno di gocce di destrano (fonte: C. A.
Strulson, Penn State University) Per la prima volta è stata generata in laboratorio una cellula primitiva, simile a quelle che quattro miliardi di anni fa potrebbero aver segnato l’inizio della vita sulla Terra. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Chemistry, è stato ottenuto negli Stati Uniti, dal gruppo della Penn State University coordinato da Christopher Strulson.
Utilizzando delle "macromolecole" chiamate polimeri, i ricercatori hanno ottenuto delle strutture simili a cellule primitive all’interno delle quali hanno trasferito molecole ed enzimi di Rna, il materiale genetico che si ritiene abbia preceduto la comparsa del Dna. Hanno quindi esposto le cellule così ottenute a condizioni chimiche analoghe a quelle presenti sulla Terra quattro miliari di anni fa e hanno osservato come le molecole hanno reagito chimicamente alle stesse condizioni della Terra in fase primordiale.
Tutti gli esseri viventi, ad eccezione di alcuni virus, utilizzano il Dna come meccanismo genetico di conservazione. Secondo alcune ipotesi, l'Rna è apparso per primo sulla Terra, fungendo sia da elemento di conservazione genetica sia come catalizzatore delle reazioni chimiche che hanno portato alla formazione delle prime cellule.
‘’Un pezzo mancante del puzzle del mondo dell’Rna è la compartimentalizzazione", spiega Philip Bevilacqua, uno dei ricercatori. ‘’Non basta avere le molecole necessarie che compongono l’Rna: devono essere suddivise e rimanere insieme senza diffondersi. Questo deve accadere in uno spazio piccolo a sufficienza, qualcosa di analogo ad una cellula moderna’’. Per verificare come le prime strutture cellulari si potrebbero essere formate, creando comparti di molecole di Rna, gli studiosi hanno generato dei modelli di cellule inanimate, utilizzando le soluzioni di due polimeri chiamate glicole polietilenico (Peg) e destrano.
I ricercatori hanno osservato che le molecole dell'Rna nella soluzione di destrano sono in grado di associarsi fisicamente, provocando reazioni chimiche. ‘’Abbiamo dimostrato che perchè l'Rna 'faccia qualcosa', come reagire chimicamente, deve essere suddiviso in compartimenti come una cellula. Questo meccanismo di suddivisione - conclude - può aver fornito la catalisi in un primordiale ambiente terrestre".
