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DNA in laboratorio, senza enzimi per ricreare le condizioni del ‘brodo’ primordiale

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Creata in laboratorio la prima molecola di Dna artificiale in grado di autoreplicarsi senza l’aiuto degli enzimi. Come, forse, è successo quando è apparsa la vita. Lo comunicano su Science del 12 giugno un gruppo di ricercatori americani, che, anche loro, nel tentativo di dare una risposta alle domande che gli scienziati si pongono da anni: come è nata la vita? Come si è formato il primo Dna? hanno voluto realizzare in laboratorio un Dna sintetico con lo scopo di ottenere informazioni su come potrebbe essersi replicata, sulla Terra, la prima molecola naturale della vita, o un suo precursore, mentre era immersa nel cosiddetto «brodo primordiale».

Gli scienziati hanno costruito, quindi, una molecola strutturalmente simile al Dna, capace di modificare le proprie sequenze per formare coppie di filamenti complementari, senza l’aiuto di un insieme di enzimi molto sofisticati, come, invece, avviene in natura. Una delle caratteristiche del Dna, infatti, è quella di autoreplicarsi, ma nella cellula questo processo richiede l’assistenza del lavoro elaborato di molti enzimi, che, fanno notare i ricercatori, quasi certamente, non esistevano quando apparve la vita.


Yasuyuki Ura e colleghi, con la collaborazione di Lesli Orgel, hanno dunque realizzato un Dna sintetico analogico in grado di modificare la sequenza delle proprie basi mentre galleggia nel liquido primordiale. E per avvicinarsi il più possibile a quelle che dovevano essere state le condizioni ambientali della giovanissima Terra, gli scienziati, diversamente dal vero Dna i cui filamenti sono costituiti da due catene molecolari formate da gruppi di zuccheri e di fosfati, hanno creato una molecola costituita di soli aminoacidi, composti organici che potrebbero essere stati già presenti nell’ambiente primordiale.

Nel Dna sintetico le basi sono state attaccate allo scheletro in modo “allentato”, a differenza di quanto avviene nel Dna vero, come se in quello artificiale fosse stato usato “velcro” e questo spiega perché le basi possono essere tolte o aggiunte senza l’aiuto degli enzimi. Nell’esperimento, inoltre, i filamenti artificiali potevano accoppiarsi con sequenze complementari di vero Dna e scambiare le basi, quando venivano aggiunti nella soluzione altri filamenti. Gli autori, pur soddisfatti dei risultati della loro ricerca che prefigura la possibilità di una nascita spontanea del Dna, richiamandosi alla prudenza, ribadiscono che, in realtà, le molecole create, sono relativamente più corte di quelle del vero Dna.

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