*Un team di scienziati ha sviluppato un modello che suggerisce come il codice genetico – l’insieme di istruzioni che dirige la sintesi delle proteine nelle cellule viventi – potrebbe essere emerso dal brodo primordiale di sostanze chimiche che esisteva sulla Terra primordiale.*
Il codice genetico è un sistema complesso che utilizza un insieme di quattro diversi nucleotidi – adenina, citosina, guanina e timina – per codificare le istruzioni per la costruzione delle proteine. Queste istruzioni vengono lette dai ribosomi, che sono grandi macchine molecolari che traducono il codice in una sequenza di aminoacidi.
L'origine del codice genetico è un grande mistero in biologia. In che modo i quattro nucleotidi si sono associati ai 20 diversi amminoacidi che compongono le proteine? E come si è evoluto il ribosoma per leggere il codice?
Il nuovo modello, pubblicato sulla rivista Nature, suggerisce che il codice genetico potrebbe essere emerso da un processo di auto-organizzazione. Il modello mostra come un semplice insieme di reazioni chimiche avrebbe potuto portare alla formazione di un codice genetico primitivo in grado di codificare un piccolo numero di amminoacidi. Nel corso del tempo, questo codice primitivo potrebbe essere diventato più complesso, dando infine origine al codice genetico che vediamo oggi.
"Il nostro modello fornisce un meccanismo plausibile per l'emergere del codice genetico", ha affermato Gerald Joyce, professore di chimica alla Scripps Research e uno degli autori dello studio. “Mostra come il codice potrebbe essere nato da semplici reazioni chimiche, senza la necessità di alcuna progettazione intelligente”.
Il modello è supportato da una serie di studi sperimentali che hanno dimostrato che gli elementi costitutivi del codice genetico possono formarsi nelle condizioni esistenti sulla Terra primordiale. Ad esempio, uno studio del 2017 pubblicato sulla rivista Science ha dimostrato che i nucleotidi possono essere sintetizzati da semplici molecole organiche in presenza di acqua e calore.
Il nuovo modello fornisce un quadro per comprendere come il codice genetico potrebbe essere emerso dal brodo primordiale. Suggerisce anche che il codice potrebbe essersi evoluto nel tempo, diventando più complesso man mano che la vita diventava più complessa.
"Il nostro modello è solo un primo passo, ma fornisce un punto di partenza per comprendere come si è formato il codice genetico", ha affermato Joyce. “Ci auguriamo che gli studi futuri si basino sul nostro lavoro e facciano più luce su questo mistero fondamentale”.