Ψάχνοντας το νήμα της ζωής

Οι επιστήμονες είναι καλοί στο να καταλαβαίνουν και να μελετούν τη
διαδικασία εξέλιξης της ζωής. Ώς εκεί όμως. H απαρχή της ζωής ήταν ένα
μεμονωμένο γεγονός που συνέβη πριν από 3,5 έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια, κι
ακόμη και οι πέτρες που υπήρχαν τότε έχουν σήμερα σχεδόν εξαφανιστεί.

H ζωή στη Γη ξεκίνησε δισεκατομμύρια χρόνια πριν εμφανιστεί ο άνθρωπος του Νεάντερταλ. H επιστήμη δεν μπορεί προς το παρόν να κατανοήσει τις συνθήκες εμφάνισης της ζωής και αρκείται στη διατύπωση σεναρίων

Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει κάποια πρόοδος στο να κατανοηθεί η διαδικασία
που οδήγησε στη δημιουργία των πρώτων ζωντανών κυττάρων. Όμως και σ’ αυτήν την
περίπτωση έχουμε να κάνουμε πιο πολύ με υποθέσεις.

Το πρόβλημα είναι ότι τα κύτταρα, έτσι όπως τα γνωρίζουμε σήμερα, είναι τόσο
πολύπλοκα κατασκευασμένα, ώστε δεν μας αφήνουν πολλά περιθώρια για να
κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο συναθροίστηκαν αυθόρμητα από τα χημικά
στοιχεία που υπήρχαν τότε στην πρώιμη Γη.

Μια πρόσφατη προσέγγιση στο πρόβλημα έγινε, σύμφωνα με την εφημερίδα «New York
Times», από τον Γερμανό χημικό Dr. Gunter Wachtershauser. Ο επιστήμονας μάς
λέει να ξεχάσουμε τα «περίτεχνα» μόρια που αποτελούν τα σημερινά κύτταρα. Να
ξεχάσουμε τις κυτταρικές μεμβράνες, το DNA που αποθηκεύει τις πληροφορίες, το
RNA που επιτελεί διάφορες λειτουργίες, τις πρωτεΐνες που χρησιμεύουν ως δομικά
υλικά και ελέγχουν τον χημικό μεταβολισμό. Όλα αυτά ήρθαν πολύ αργότερα από
την εμφάνιση της ζωής.

Ο κύκλος. H ζωή, τονίζει ο Γερμανός ειδικός, πρέπει να ξεκίνησε με πολύ
πιο απλό τρόπο, σαν ένας κύκλος. Πρέπει να έγινε μια φυσική χημική αντίδραση
που επαναλαμβανόταν εκμεταλλευόμενη κάποια υποπροϊόντα. Ορισμένα από αυτά
παρέμεναν στον τόπο της αντίδρασης ώστε να διατηρούν και να αναπτύσσουν τον
κύκλο.

Πότε όμως ξεκίνησε αυτός ο κύκλος; Ο Dr. Gunter Wachtershauser θεωρεί πως όλα
άρχισαν από κάποιες ανόργανες ουσίες, τους σιδηροπυρίτες, που υπήρχαν τότε
στην επιφάνεια του πλανήτη. Με την ιδιότητα του φυσικού καταλύτη, οι
σιδηροπυρίτες θα μπορούσαν να είχαν συγκεντρώσει χημικές ουσίες, όπως το
μονοξείδιο του άνθρακα, μέσα σε βιολογικούς σωρούς.

Οι σωροί αυτοί απέκτησαν κάποια στιγμή ένα προστατευτικό περίβλημα από χημικές
ουσίες έτσι ώστε οι αντιδράσεις που γίνονταν μέσα εκεί να είναι εντελώς
ανεξάρτητες από οτιδήποτε συνέβαινε τριγύρω. Όταν αργότερα το προστατευτικό
περίβλημα εγκολπώθηκε τον βιολογικό σωρό και δραπέτευσε από την περιοχή που
υπήρχαν διάσπαρτες οι ανόργανες ουσίες, τότε εμφανίστηκε και το πρώτο κύτταρο.

Ο… εξάδελφος του DNA. Από την άλλη πλευρά, ορισμένοι ειδικοί στρέφουν
το βλέμμα τους στο RNA, τον χημικό εξάδελφο του DNA, για να προσδιορίσουν την
αρχή της ζωής. Παρά το γεγονός ότι το DNA κλέβει συνήθως την παράσταση, το RNA
είναι αυτό που επιτελεί όλες τις περίπλοκες διεργασίες στο κύτταρο, παίρνοντας
πληροφορίες από το DNA ή μετατρέποντας αυτές τις πληροφορίες σε πρωτεΐνες.

Κάποιοι βιολόγοι υποστήριζαν εδώ και καιρό ότι το RNA είχε τον πρωταρχικό ρόλο
όταν δημιουργούνταν τα πρώτα κύτταρα. Αργότερα ήταν το ίδιο το RNA που ανέθεσε
στο DNA τα περισσότερα από τα καθήκοντά του που είχαν σχέση με την αποθήκευση
πληροφοριών. H άποψη αύτη γνώρισε μεγαλύτερη αποδοχή όταν οι Dr Thomas R. Cech
και Dr. Sidney Altman ανακάλυψαν ξεχωριστά ο καθένας ότι το RNA θα μπορούσε να
δράσει ως καταλύτης χημικών διεργασιών, διατηρώντας παράλληλα την ιδιότητά του
να αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες.

Αυτή η διπλή ιδιότητα του RNA φαίνεται ότι επιλύει ένα από τα πιο ακανθώδη
παράδοξα της ζωής: το γεγονός ότι το DNA χρειάζεται μια πρωτεΐνη σε ρόλο
καταλύτη για την αντιγραφή (αναπαραγωγή) του και ότι η πρωτεΐνη-καταλύτης
χρειάζεται το DNA για τη δική της παραγωγή. Αυτό σημαίνει ότι η ύπαρξη του
ενός προϋποθέτει την ύπαρξη του άλλου. Όμως το RNA θα μπορούσε άνετα να
εκτελεί και τις δύο αυτές λειτουργίες.

Οι χημικοί όμως δεν έχουν ακόμη καταφέρει να δουν ένα μόριο RNA που να μπορεί
να αναπαράξει τον εαυτό του. Το γεγονός αυτό ενδυναμώνει την ιδέα ότι πριν από
το DNA, υπήρχε ένας κόσμος όπου το RNA ή κάποιες αρχέγονες παρεμφερείς
πολυμερικές ουσίες έβαλαν μπρος τη διαδικασία δημιουργίας της ζωής.

Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου