Trovata una sostanza che può aver dato origine alla vita sulla Terra
Nella ricerca delle origini primordiali della vita sulla Terra, un’importante scoperta sembra fare luce sulle molecole che per prime hanno permesso la nascita della vita stessa. In particolare, tra le più probabili, un team di ricerca americano ha indentificato una semplice sostanza che può aver innescato i passaggi chiave di un’antica reazione metabolica. Questa sostanza pioniera è una piccola parte di una proteina, ovvero un semplice peptide che gli scienziati hanno chiamato Nickelback perché la sua che “spina dorsale” è formata da atomi di azoto che legano due atomi di nichel. La scoperta, pubblicata in un articolo su Science Advances, ha importanti implicazioni nella ricerca della vita extraterrestre perché offre ai ricercatori un nuovo indizio da cercare, ha affermato Vikas Nanda, ricercatore presso il Center for Advanced Biotechnology and Medicine (CABM) della Rutgers University di Piscataway, nel New Jersey, e co-autore corrispondente dello studio.
“Tra 3,5 e 3,8 miliardi di anni fa, si ritiene che sulla Terra ci sia stato un punto di svolta, qualcosa che ha dato il via al cambiamento dalla chimica prebiotica (le molecole prima della vita) – ai sistemi viventi e biologici – ha detto Nanda – . Riteniamo che il cambiamento sia stato innescato da alcuni piccoli precursori proteici che hanno eseguito i passaggi chiave in un’antica reazione metabolica. E pensiamo di aver trovato uno di questi ‘peptidi pionieri’”.
Sulla base di studi di laboratorio condotti dal team della Rutgers University chiamato Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), che fa parte del programma Astrobiology della NASA, i ricercatori hanno individuato che i peptidi Nickelback, composti da 13 aminoacidi e due ioni di nichel, sono un punto di partenza plausibile per la vita. Il nichel, spiegano gli studiosi, era un metallo abbondante nei primi oceani. “Quando sono legati al peptide, gli atomi di nichel diventano potenti catalizzatori, attirando ulteriori protoni ed elettroni e producendo idrogeno gassoso – precisano in una nota – . L’idrogeno era inoltre un elemento abbondante sulla Terra primordiale e può essere stato una fonte di energia fondamentale per alimentare il metabolismo”.
Per arrivare a identificare i peptidi Nickelback, i ricercatori hanno adottato un approccio “riduzionista”: sono infatti partiti con l’esaminare le proteine oggi esistenti e note per essere associate ai processi metabolici ma, sapendo che sono troppo complesse per poter essere state le prime ad emergere, le hanno ridotte alla loro struttura di base. Queste piccole sostanze chimiche, per funzionare da stimolanti originari, avrebbero dovuto essere abbastanza semplici per potersi assemblare spontaneamente in una zuppa prebiotica, oltre ad essere sufficientemente attive dal punto di vista chimico per possedere il potenziale per prendere energia dall’ambiente e svolgere un processo biochimico. Dopo sequenze di esperimenti, queste considerazioni hanno portato a concludere che i migliori candidati per assolvere a queste funzioni erano appunto i peptidi Nickelback.
Come premesso, la loro identificazione offre nuovi indizi per rilevare se altri pianeti sono sul punto di dare origine alla vita, fornendo agli scienziati che cercano “biofirme” note per essere foriere di vita una nuova traccia da ricercare. Al contempo, i risultati sperimentali mostrano che le moderne proteine, nonostante la loro complessità, si sono probabilmente evolute da semplici precursori peptidici sulla Terra primordiale. “Questo è importante perché, mentre ci sono molte teorie sulle origini della vita, ci sono pochissimi test di laboratorio reali di queste idee – ha aggiunto Nanda – . Questo lavoro dimostra che non solo sono possibili semplici enzimi metabolici proteici, ma che questi sono molto stabili e molto attivi, il che li rende un punto di partenza plausibile per la vita”.
