Es Sebagai Media Protoseluler Replikasi RNA Asal-Usul Kehidupan

Tinuku
KeSimpulan - kehidupan dimulai dari dingin. Kepompong dingin mungkin diinkubasi saat awal replikasi molekul.

Hot spot bagi kehidupan awal di Bumi mungkin merupakan tempat yang sangat dingin. Kantong kecil dan saluran yang terbentuk di dalam es dapat mengandung dan meberi perlindungan bagi replikasi molekul, demikian laporan peneliti pada 21 September di Nature Communications.

Temuan ini menunjukkan bahwa kehidupan dapat muncul dari lumpur dingin yang tercakup pada sebuah danau air tawar, bukan dalam ventilasi lubang panas hidrotermal laut atau "empang kecil hangat" yang diusulkan oleh Charles Darwin. Dan mungkin, permukaan es dari planet lain yang dingin tidak mandul karena organisme dapat muncul, demikian usul tim peneliti dari MRC Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, Inggris.

Para ilmuwan telah lama jengkel dalam mempelajari asal-usul kehidupan terkait masalah perlindungan dan kandungan molekul bagi starter kehidupan sebelum munculnya kompartemen lebih rapi yang disebut sebagai sel. Pada organisme masa kini, molekul sel berkonsentrasi, menjaga materi dan mesin dalam jangkauan satu sama lain. Sel juga melindungi molekul yang mengkode informasi genetik yaitu RNA, molekul hereditas yang memberi banyak hal seumur hidup.

Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa ceruk dan celah-celah kecil di dalam es menyediakan tempat yang nyaman dan aman untuk pembangunan sebuah molekul RNA. Sebagaimana bentuk es, air murni menjadi mengkristal sementara garam dan potongan reruntuhan lain menumpuk di dalam kantong-kantong air. Polutan ini menurunkan titik beku air dan kantong kecil mungkin tetap tidak membeku (unfrozen) dalam suatu potongan padat.

Untuk melihat apakah RNA dapat mereplikasi dalam kantung-kantung cairan, sebuah tim yang dipimpin oleh Philipp Holliger, biofisikawan material mengambil tabung reaksi air yang ditambahkan garam dan beberapa bahan sebagai awal kehidupan (sebuah molekul RNA yang dapat membuat reaksi yang dikenal sebagai ribozyme). Blok bangunan molekul perlu membuat salinan lengkap dari dirinya sendiri. Para peneliti kemudian mendinginkan tabung dalam berbagai suhu.

Tidak hanya apa yang dilakukan ribozyme tentang usahanya untuk membangun untai RNA, namun juga reaksi lanjutan dan lebih lama dalam tabung reaksi dingin dari pada temperatur ruang. "Ini sedikit seperti kura-kura dan kelinci. Pada temperatur ruang hal ini berjalan cukup cepat, tetapi kemudian berhenti. Sedangkan pada suhu dingin, hasil reaksi perlahan-lahan ditangkap sampai ke suhu ruang dan kemudian terhenti," kata Holliger.

Sementara eksperimen menyarankan reaksi yang diperlukan untuk melanjutkan hidup di es, "kita masih jauh dari replikasi," kata Holliger. Tim ini memiliki panjang alur 32 blok bangunan, sementara panjang lengkap ribozyme adalah 190 blok bangunan.

Meskipun demikian, hasil menunjukkan aktivitas yang serius RNA dalam es, prestasi nyata, kata Pierre-Alain Monnard dari University of Southern Denmark. "Es bisa menjadi kompartemen kuasi, ini penting, cara yang telah mereka lakukan benar-benar indah," kata Monnard.

Namun, eksperimen ini masih harus melihat apakah siklus replikasi penuh yang melibatkan reaksi (biasanya terjadi pada suhu yang lebih tinggi) juga bisa dilanjutkan, kata Jack Szostak, peneliti dari Howard Hughes Medical Institute, Harvard Medical School.

Tim juga meneliti mikro es yang mengandung berbagai konsentrasi garam. Ketika lebih encer, saluran ulir melalui es retak dan terputus. Hal ini menunjukkan kompartementalisasi lebih baik terjadi pada kondisi yang lebih encer, menunjukan ke asal air tawar dan bukan air asin. Seperti lumpur primordial bahkan mungkin ada di dalam es yang menguasai seperti Europa (bulan Jupiter), Enceladus (bulan Saturnus) dan sejumlah komet.

"Ada catatan, tentu saja. Tetapi sangat mengejutkan jika Anda melihat pada sistem tata surya, Anda menemukan cukup banyak es di mana-mana," kata Holliger.

James Attwater, Aniela Wochner, Vitor B. Pinheiro, Alan Coulson and Philipp Holliger (MRC Laboratory of Molecular Biology, Hills Road, Cambridge CB2 0QH, UK). Ice as a protocellular medium for RNA replication, Nature Communications, Vol:1, Article number:76, DOI:10.1038/ncomms1076, Published 21 September 2010
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment