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Roma, 17 lug. (AdnKronos Salute) - Un studio coordinato dall'Università di Trento spiega il meccanismo biochimico che per primo potrebbe aver dato origine alla vita sulla Terra. La ricerca, pubblicata su 'Nature Chemistry', svela il ruolo dei gruppi ferro-zolfo nell'evoluzione prebiotica, risolvendo al tempo stesso un paradosso su cui gli scienziati si interrogano da tempo rispetto alla comparsa delle prime forme viventi sul nostro pianeta.
Per sopravvivere tutti gli organismi hanno bisogno di energia, spiegano gli autori. Ma per produrla dipendono dall'attività metabolica di complessi ioni metallici collegati alle proteine: i cosiddetti gruppi ferro-zolfo. Eppure si pensa che, nonostante questi elementi siano evolutivamente molto antichi, non fossero presenti sulla Terra quando sono comparse le prime forme di vita. Dunque, come è possibile che le prime cellule viventi siano nate senza energia? Il nuovo lavoro risponde per la prima volta a questa domanda.
Secondo i ricercatori, i gruppi di ferro e zolfo alla base degli enzimi necessari alla vita potrebbero essere letteralmente fluttuati sopra i mari primordiali circa 4 miliardi di anni fa. A produrli sarebbero state alcune biomolecole primitive, sali di ferro, 'attivate' da un ingrediente prima sconosciuto: la luce ultravioletta. Sarebbe quindi nient'altro che il sole il responsabile della nascita della vita, insieme ai gruppi ferro-zolfo che avrebbero dato il via alle prime forme di attività metabolica proprio grazie all'energia prodotta dalla nostra stella.
"Abbiamo scoperto che un'enorme varietà di peptidi, precursori delle proteine con soli tre amminoacidi di lunghezza, potrebbe aver facilitato la formazione dei gruppi ferro-zolfo - spiega Sheref Mansy, ricercatore del Centro di Biologia integrata dell'Università di Trento e leader dello studio - Sorprendentemente questo processo è stato aiutato dalla luce del sole in un modo che ricorda i meccanismi chimici sfruttati dalle cellule moderne".
Secondo Mansy, il nuovo studio è compatibile con l'ipotesi di Darwin, avanzata oltre un secolo e mezzo fa, per cui il primo 'incubatore' della vita sulla Terra sarebbe stato un piccolo stagno piuttosto che il vasto oceano. "La teoria dello stagno - spiega - implica che i primi organismi si sarebbero formati sulla superficie della Terra probiotica, esposti quindi alla luce del sole".
"Il ruolo dei metalli - osserva ancora il ricercatore - è stato per lo più ignorato dalle comunità scientifiche che studiano l'origine della vita. La vita come la conosciamo dipende completamente dai metalli e la Terra è ricca di elementi metallici: è logico che la vita abbia avuto inizio sfruttando in qualche modo questa condizione. Spero che il nostro lavoro porti maggiore attenzione sull'importanza dei metalli per lo studio della vita e della sua origine". Il lavoro è stato possibile grazie a finanziamenti della Fondazione Simons e della Fondazione Armenise-Harvard.
Per sopravvivere tutti gli organismi hanno bisogno di energia, spiegano gli autori. Ma per produrla dipendono dall'attività metabolica di complessi ioni metallici collegati alle proteine: i cosiddetti gruppi ferro-zolfo. Eppure si pensa che, nonostante questi elementi siano evolutivamente molto antichi, non fossero presenti sulla Terra quando sono comparse le prime forme di vita. Dunque, come è possibile che le prime cellule viventi siano nate senza energia? Il nuovo lavoro risponde per la prima volta a questa domanda.
Secondo i ricercatori, i gruppi di ferro e zolfo alla base degli enzimi necessari alla vita potrebbero essere letteralmente fluttuati sopra i mari primordiali circa 4 miliardi di anni fa. A produrli sarebbero state alcune biomolecole primitive, sali di ferro, 'attivate' da un ingrediente prima sconosciuto: la luce ultravioletta. Sarebbe quindi nient'altro che il sole il responsabile della nascita della vita, insieme ai gruppi ferro-zolfo che avrebbero dato il via alle prime forme di attività metabolica proprio grazie all'energia prodotta dalla nostra stella.
"Abbiamo scoperto che un'enorme varietà di peptidi, precursori delle proteine con soli tre amminoacidi di lunghezza, potrebbe aver facilitato la formazione dei gruppi ferro-zolfo - spiega Sheref Mansy, ricercatore del Centro di Biologia integrata dell'Università di Trento e leader dello studio - Sorprendentemente questo processo è stato aiutato dalla luce del sole in un modo che ricorda i meccanismi chimici sfruttati dalle cellule moderne".
Secondo Mansy, il nuovo studio è compatibile con l'ipotesi di Darwin, avanzata oltre un secolo e mezzo fa, per cui il primo 'incubatore' della vita sulla Terra sarebbe stato un piccolo stagno piuttosto che il vasto oceano. "La teoria dello stagno - spiega - implica che i primi organismi si sarebbero formati sulla superficie della Terra probiotica, esposti quindi alla luce del sole".
"Il ruolo dei metalli - osserva ancora il ricercatore - è stato per lo più ignorato dalle comunità scientifiche che studiano l'origine della vita. La vita come la conosciamo dipende completamente dai metalli e la Terra è ricca di elementi metallici: è logico che la vita abbia avuto inizio sfruttando in qualche modo questa condizione. Spero che il nostro lavoro porti maggiore attenzione sull'importanza dei metalli per lo studio della vita e della sua origine". Il lavoro è stato possibile grazie a finanziamenti della Fondazione Simons e della Fondazione Armenise-Harvard.
Ultimo aggiornamento: 17 Luglio 2017
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