Il modo in cui la vita è sorta da sostanze chimiche non viventi più di 3,5 miliardi di anni fa sulla Terra è una domanda ancora senza risposta. L'ipotesi del mondo dell'RNA presuppone che le biomolecole dell'RNA fossero attori chiave durante questo periodo poiché trasportano informazioni genetiche e agiscono come enzimi. Però, un requisito per l'attività dell'RNA è che ci sia un certo numero di molecole abbastanza vicine l'una all'altra. Ciò sarebbe possibile se l'RNA fosse contenuto in un compartimento, come microgoccioline senza membrana (coacervati). I ricercatori dell'Istituto Max Planck di biologia cellulare e genetica molecolare di Dresda e dell'Istituto di biochimica Max Planck di Martinsried hanno dimostrato per la prima volta che l'RNA semplice è attivo all'interno di microgoccioline senza membrana, creare un ambiente adatto per l'inizio della vita.

L'ipotesi del mondo a RNA presuppone che la vita abbia origine da RNA autoreplicante, una biomolecola che era presente prima dell'evoluzione del DNA e delle proteine. Però, i ricercatori presumono che su un primo pianeta Terra le concentrazioni di RNA e dei loro elementi costitutivi potrebbero essere state troppo diluite perché si verificasse una reazione. Perciò, le molecole di RNA sparse necessarie per trovare un modo l'una con l'altra per creare una reazione e iniziare la vita. I posti adatti per l'accumulo di RNA avrebbero potuto essere all'interno dei compartimenti. I compartimenti possono essere formati con una membrana come la cellula o senza una membrana dove le molecole possono scambiarsi facilmente con il loro ambiente. I compartimenti senza membrana possono essere formati dalla separazione di fase di molecole con carica opposta, un processo simile alla separazione delle gocce d'olio nell'acqua.

Nel loro studio, i ricercatori hanno dimostrato per la prima volta che l'RNA è attivo all'interno di tali microgoccioline senza membrana, supportando una precedente ipotesi che i coacervati agiscano come protocellule e potrebbero quindi essere un precursore della cellula che esiste oggi. La capacità dei coacervati di accumulare RNA avrebbe aiutato a superare il problema della diluizione delle biomolecole e offerto un ambiente adatto per le reazioni reciproche. Per di più, queste goccioline senza membrana consentono il libero trasferimento di RNA tra le goccioline. Dottor Björn Drobot, il primo autore di questo studio, spiega:"Una delle cose davvero entusiasmanti è che abbiamo dimostrato che i coacervati agiscono come un sistema di trasferimento genetico controllato, in cui pezzi di RNA più corti possono spostarsi tra le goccioline mentre i pezzi più lunghi sono intrappolati nella microgoccia ospitante. In questo modo, queste protocelle (coacervati) hanno la capacità di trasferire informazioni genetiche tra altre protocelle che sarebbe stato un criterio importante per iniziare la vita."

Questi risultati mostrano che le microgoccioline senza membrana sono utili per un accumulo selettivo di RNA. Dott.ssa Dora Tang, che ha guidato il progetto sottolinea:"È stato ipotizzato da uno scienziato russo (Oparin) negli anni '20 che le goccioline coacervate avrebbero potuto essere i primi compartimenti sulla terra ed esistevano prima che si evolvessero le cellule con una membrana. Forniscono un modo per le biomolecole di concentrarsi per creare la prima vita sulla Terra. Lo studio del mio laboratorio si aggiunge a un corpus di lavori da parte nostra e di altri in cui vi sono prove crescenti che i coacervati sono sistemi interessanti per la compartimentazione all'origine degli studi sulla vita, nonché degli studi sulla biologia moderna e sulla biologia sintetica.