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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Der chemische Ursprung des Lebens |
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| | | RNA-Moleküle gelten als die Vorläufer jeglichen Lebens auf der Erde. Eine aktuelle Studie liefert nun eine neue Erklärung, wie deren Urbausteine durch chemische Synthese entstanden sein könnten. |
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Die britischen Chemiker von der University of Manchester scheinen damit ein bisher ungeklärtes Rätsel gelöst zu haben.
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Die Studie "Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions" von Matthew W. Powner et al. ist in der aktuellen Ausgab von "Nature" (Bd. 459, 14. Mai 2009, DOI: 10.1038/nature08013) erschienen. |
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 Zum Abstract der Studie |
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Ungeklärter Ursprung |
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Während der Entstehung des Lebens auf unserem Planeten müssen irgendwann Moleküle gebildet worden sein, die genetische Informationen speichern konnten. Der wahrscheinlichste Kandidat dafür ist die einfachste Nukleinsäure, die Ribonukleinsäure (RNA). Welche chemischen Prozesse allerdings zu ihrer Bildung geführt haben, war bis jetzt nicht klar. Dass ein so komplexes Molekül einfach spontan entsteht, wurde von vielen bezweifelt.
Grundsätzlich besteht die RNA aus drei Komponenten: Nukleobasen, wie Adenin, Guanin, Cytosin oder Uracil, sogenannten Ribose-Zuckern und Phosphaten. Bis jetzt dachten die meisten Forscher, dass die drei Teile einzeln entstanden sind und sich dann zur RNA kombiniert haben. Aber noch keiner hat eine brauchbare chemische Reaktion gefunden, die das bewerkstelligen könnte.
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Neuer chemischer Ansatz |
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Die Forscher rund um Matthew W. Powner von der University of Manchester verfolgen nun in ihrer aktuellen Studie einen ganz neuen Ansatz. Demnach könnte der Zucker und die Basen aus einem gemeinsamen Vorläufer-Molekül entstanden sein. Dabei entsteht die Struktur der Ribonukleotide, der Bausteine der RNA, ohne freie Zucker und Nukleobasen als Zwischenstufe.
Damit überwinden sie ein tief verwurzeltes Vorurteil, dass die zwei chemischen Prozesse, die jeweils zur Bildung von Zuckern oder von Nukleobasen ablaufen, möglichst lang separat verlaufen müssen, wie Jack W. Szostak vom Massachusetts General Hospital in einem Begleitartikel in derselben Ausgabe von "Nature" schreibt.
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Chemischer Meilenstein |
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Bis jetzt hatte man nämlich befürchtet, dass die Vermischung der beiden komplexen Abläufe zu einer unvorhersehbaren kombinatorischen Explosion möglicher Endprodukte führen müsste. Die Chemiker konnten aber mit ihrem neuen Ansatz zeigen, dass Phosphat diese Explosion sozusagen zähmt. So entstand im Labor RNA aus dem gleichen Ausgangsmaterial wie in früheren Studien, aber durch unterschiedliche Kombination chemischer Vorgänge.
Laut Szostak bleibt immer noch einiges offen, unter anderem, warum die Ausgangsstoffe in relativ reiner und konzentrierter Form auf der Erde entstanden sind. Aber der neue Ansatz eröffne sehr viele neue mögliche Wege, welche Licht in das Dunkel der chemischen Ursprünge allen Lebens bringen könnten.
[science.ORF.at, 14.5.09]
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Mehr dazu in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
