Nova pesquisa explicita os passos químicos simples que podem ter lançado o mundo do RNA. (Créditos da imagem: Mark Garlick/Science Source).

Na dança molecular que deu origem à vida na Terra, o RNA parece ser um ator central. Mas as origens da molécula, que pode armazenar informações genéticas e acelerar reações químicas, permanecem um mistério. Agora, uma equipe de pesquisadores mostrou pela primeira vez que um conjunto de materiais iniciais simples, que provavelmente estavam presentes na Terra primitiva, pode produzir todos os quatro blocos químicos do RNA.

Esses blocos de construção — citosina, uracila, adenina e guanina — foram previamente recriados no laboratório a partir de outros materiais de partida. Em 2009, os químicos liderados por John Sutherland, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, conceberam um conjunto de cinco compostos provavelmente presentes na Terra primitiva que poderiam dar origem à citosina e ao uracilo, coletivamente conhecidos como pirimidinas. Então, há dois anos, pesquisadores liderados por Thomas Carell, químico da Universidade Ludwig Maximilian, em Munique, na Alemanha, relataram que sua equipe tinha uma maneira igualmente fácil de formar a adenina e a guanina, os blocos de construção conhecidos como purinas. Mas os dois conjuntos de reações químicas foram diferentes. Ninguém sabia como as condições para fazer os dois pares de blocos de construção poderiam ter ocorrido no mesmo lugar ao mesmo tempo.

Agora, Carell diz que ele pode ter a resposta. Na terça-feira, no Workshop Origins of Life, ele relatou que ele e seus colegas criaram um simples conjunto de reações que poderiam ter dado origem a todas as quatro bases do RNA.

A história de Carell começa com apenas seis blocos moleculares — oxigênio, nitrogênio, metano, amônia, água e cianeto de hidrogênio, todos presentes na Terra primitiva. Outros grupos de pesquisa mostraram que essas moléculas poderiam reagir para formar compostos um pouco mais complexos do que os que Carell usava.

Para fazer as pirimidinas, Carell começou com compostos chamados cianoacetileno e hidroxilamina, que reagem para formar compostos chamados amino-isoxazois. Estes, por sua vez, reagem com outra molécula simples, a ureia, para formar compostos que reagem com um açúcar chamado ribose para fazer um último conjunto de compostos intermediários.

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Finalmente, na presença de compostos contendo enxofre, chamados tiois, e vestígios de sais de ferro ou níquel, esses intermediários se transformam nas pirimidinas, citosina e uracila. Como um bônus, esta última reação é desencadeada quando os metais nos sais abrigam cargas positivas extras, que é precisamente o que ocorre na etapa final em uma cascata molecular semelhante que produz as purinas, adenina e guanina. Melhor ainda, o passo que leva a todos os quatro nucleotídeos funciona em um único “pote”, diz Carell, oferecendo pela primeira vez uma explicação plausível de como todos os blocos de construção do RNA poderiam ter surgido lado a lado.

“Parece muito bom para mim”, diz Steven Benner, químico da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada em Alachua, na Flórida. O processo fornece uma maneira simples de produzir todas as quatro bases sob condições consistentes com as que se acredita estarem presentes na Terra primitiva, diz ele.

O processo não resolve todos os mistérios do RNA. Por exemplo, outro passo químico ainda precisa “ativar” cada um dos quatro blocos de construção do RNA para ligá-los às longas cadeias que formam material genético e realizar reações químicas. Mas fazer o RNA sob condições como as presentes na Terra primitiva agora parece acessível.

Adaptado de Robert F. Service para a Science.
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 17 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

2 comentários

  1. Menino inteligente… Vi num livro sobre a questão do RNA e DNA, e nessa matéria tinha lido que um depende do outro, eles estão interligados para que a vida inicie uma molécula não pode simplesmente ter existido ao acaso, algo deve ter ajustado para que a vida tivesse um começo.. Agora imagine a complexidade apenas do RNA.. Mas a vida em si depende de algo mais.. Ainda assim o RNA É bastante intricado e complexo..

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