ARN prebiotic format spontan in sticla vulcanica!

Originea ARN-ului prebiotic (acidul ribonucleic) este unul dintre cele mai profunde mistere din biologie.

ARN si ADN (acid dezoxiribonucleic) sunt acizi nucleici, macromolecule numite biopolimeri si sunt esentiali in viata, deoarece joaca un rol esential in procesele biologice, cum ar fi codificarea, decodificarea, reglarea si exprimarea genelor.

ARN-ul este asamblat ca un lant de nucleotide (monomeri formati din zaharuri cu 5 atomi de carbon, grupari de fosfati si o baza azotata), la fel ca ADN-ul, dar spre deosebire de ADN-ul care are o pereche de spirale, ARN-ul se gaseste in natura ca o singura spirala infasurata pe ea insasi.

Daca zaharul implicat este riboza, biopolimerul este acid ribonucleic; daca zaharul este derivatul de riboza (dezoxiriboza), biopolimerul rezultat este acid dezoxiribonucleic.

Organismele celulare folosesc ARN-ul mesager (ARNm) pentru a aduce informatii genetice care, pe langa alte functii, directioneaza sinteza proteinelor specifice.

Ideea generala in dezvoltarea vietii pe pamant este ca evolutia bazata pe replicarea ARN precede aparitia sintezei proteinelor. Aceasta ar insemna ca ARN-ul este precursorul ADN-ului.

ARN-ul prebiotic format in sticla bazaltica

Una dintre cele mai dificile intrebari este: cum si de ce aceste nucleotide care formeaza bazele ARN-ului si ADN-ului se unesc sau, cu alte cuvinte, creeaza biopolimeri? Si raspunsul ar putea fi chiar sub nasul nostru.

Experimente recente arata ca ARN-ul se poate forma spontan atunci cand moleculele componente cunoscute sub denumirea de ribonucleozide trifosfati sunt incubate si filtreaza prin sticla bazaltica, asa cum au fost probabil prezente cu 4,3-4,4 miliarde de ani in urma pe suprafata Pamantului, unde s-au format prin impact si vulcanism.

Acidul poliribonucleic format are o lungime medie de 100–300 de nucleotide si a fost stabil luni de zile, cu o rata de sinteza de 2 × 10^-3 pmol de trifosfat polimerizat la fiecare ora per gram de sticla, la o temperatura de 25°C si pH 7,5.

Bazaltul este o roca magmatica care contine intre 45% si 52% SiO₂ si mai putin de cinci procente din totalul alcaliilor (K₂O + Na₂O)₃, asa cum este definit in diagrama TAS prezentata mai jos, unde sunt reprezentate diferitele tipuri de formatiuni bazaltice. in ceea ce priveste compozitiile lor relative.

Aceste structuri de bazalt provenite din medii fierbinti, cum ar fi activitatea vulcanica, au generat formatiuni geologice care nu par a fi din lumea aceasta, cum ar fi Giant’s Causeway, din Irlanda.

Aici sunt peste 40.000 de coloane de bazalt hexagonale care s-au format atunci cand magma a tasnit prin crapaturile de la suprafata Pamantului acum 60 de milioane de ani.

Majoritatea zonelor din bazinele oceanice ale Pamantului sunt acoperite de bazalt. Acesta se gaseste si pe suprafata Lunii, zonele lunare fiind cunoscute sub numele de „marile lunare”.

Varsta marilor lunare poate fi estimata observand densitatea craterelor de impact de pe suprafata lor. Formatiunile de bazalt mai tinere au mai putine cratere.

Bazaltul se gaseste chiar si pe Marte! Vulcanul sau, Olympus, a fost format din fluxuri de lava bazaltica. Olympus este cel mai inalt munte de pe Marte si este cel mai mare vulcan cunoscut din sistemul nostru solar.

Structurile de bazalt si modelul campului unificat

Structurile de bazalt din Huasca de Ocampo, in statul Hidalgo, Mexic, au fost gasite de Alexander von Humboldt, in 1803, care a facut desenul de mai jos.

Rezultatele acestor experimente recente sugereaza ca, daca trifosfatii ar fi disponibili in anumite medii, atunci ar fi si poliribonucleotidele. Originea vietii pe Pamant isi dezvaluie progresiv misterele.

Este intrigant faptul ca formarea spontana a ARN-ului s-ar intampla in structurile bazaltice, deoarece majoritatea dintre ele au geometrie hexagonala.

Modelul campului unificat demonstreaza ca aceasta geometrie este fundamentala pentru structura spatiu-timpului.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: resonancescience.org, liebertpub.com, geologyscience.com.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.