Sulla terra primitiva, una serie di eventi spontanei dovevano accadere affinché la vita come la conosciamo iniziasse. Uno di questi fenomeni è la formazione di compartimenti racchiusi da membrane lipidiche. Nuova ricerca di Irep Gözen, Elif Koksal, e colleghi dell'Università di Oslo rivelano, per la prima volta, come queste vescicole possono autoassemblarsi su superfici senza input esterni. Il team ha scoperto la spiegazione più semplice e plausibile finora con le ipotesi più semplici. Presenteranno la loro ricerca al 63° incontro annuale della società biofisica, che si terrà dal 2 al 6 marzo, 2019 a Baltimora, Maryland.

Il laboratorio di Gözen era originariamente focalizzato sui biomateriali, non le origini della ricerca sulla vita.

"In realtà stavamo cercando di fare un altro esperimento e questa è stata una scoperta, " ha detto Gözen. "La formazione di tubi lipidici e l'emergere di migliaia di vescicole avveniva spontaneamente quando lasciavamo i lipidi su una superficie di biossido di silicio".

I lipidi nel loro esperimento erano simili a quelli delle membrane dei batteri e hanno teste amanti dell'acqua e code che evitano l'acqua. A causa di queste proprietà di preferire l'acqua, si organizzano spontaneamente con la coda rivolta verso l'interno e la testa rivolta verso l'esterno. Sulla superficie del biossido di silicio, i lipidi divennero fogli, con strati di questi lipidi organizzati. A causa della viscosità della superficie, in alcuni punti i due strati si separano, e lo strato superiore si gonfia, creando tubi e poi palline rotonde man mano che acquisiscono più lipidi. L'intero processo è completamente autonomo. Un leggero flusso dal movimento del liquido può quindi causare il distacco di queste vescicole dalla superficie creando protocelle, come quelli ritenuti un trampolino di lancio verso l'origine della vita.

"Questo è un nuovo e nuovo mezzo di compartimentazione, " ha detto Gozen.

È concepibile che qualcosa di simile sia accaduto sulla terra primitiva. biossido di silicone, o silice, è uno dei minerali più abbondanti sulla superficie terrestre. Le molecole di grasso avrebbero potuto facilmente esistere nell'era previologica, come confermato dai risultati della loro sintesi riuscita eseguita in possibili condizioni primitive della Terra, insieme alle loro tracce trovate in fossili e meteoriti. intrigante, Il biossido di silicio è stato recentemente rilevato su Marte dal Rover Curiosity.

Un altro enigma all'inizio della vita è come il materiale genetico sia entrato nelle protocelle. Non è noto se i compartimenti si siano formati attorno alle lunghe catene genetiche già esistenti come l'RNA, o se i piccoli mattoncini trovassero in qualche modo la loro strada all'interno di queste minuscole bolle e formassero le catene all'interno. Gözen e colleghi hanno aggiunto una molecola organica che emette luce di dimensioni simili ai nucleotidi, gli elementi costitutivi genetici, all'intorno delle bolle. Tali molecole che erano troppo grandi per diffondersi attraverso la parete della bolla, potrebbe entrare senza compromettere le protocelle. Si ipotizza che passi attraverso difetti transitori o pori nella parete della protocella.

"La nostra ricerca può spiegare, per la prima volta, i dettagli della transizione autodiretta da lipidi debolmente organizzati su superfici solide a protocelle con contenuti interni appartati, " ha detto Gozen.