Cientistas do Instituto Salk alcançaram um avanço significativo na compreensão da evolução darwiniana em escala molecular por meio do ARN.
O ARN pode ser a chave para as origens da vida na Terra. Em um estudo recente, pesquisadores do Instituto Salk revelaram uma enzima de ARN capaz de replicar precisamente outros filamentos de ARN enquanto permite o surgimento de novas variantes. Essa capacidade notável de evoluir coloca o ARN no centro das primeiras formas de evolução, sugerindo um mundo pré-biótico dominado por essas moléculas, antes da aparição do DNA e das proteínas.
Este conceito, conhecido como hipótese do "mundo de ARN", propõe que a vida começou em um ambiente onde o ARN desempenhava um papel central, não apenas armazenando informação genética mas também facilitando reações químicas essenciais para a vida. A descoberta de uma enzima de ARN capaz de replicar outros filamentos de ARN com alta precisão fornece um forte apoio a esta hipótese.
No coração desta pesquisa está a fidelidade da replicação. Cientistas têm buscado entender como a informação genética poderia ser copiada com precisão suficiente para permitir que a vida se desenvolvesse e se diversificasse. As enzimas de ARN recentemente desenvolvidas pela equipe do Instituto Salk introduzem mutações cruciais que melhoram significativamente essa precisão, abrindo caminho para a compreensão da evolução das primeiras formas de vida.
As sequências de ARN copiadas por uma polimerase de menor fidelidade desviam-se de sua sequência original e perdem sua função ao longo do tempo, enquanto aquelas catalisadas por uma polimerase de maior fidelidade mantêm sua função e evoluem para sequências mais aptas. Crédito: Instituto Salk
Os experimentos mostraram que essas enzimas podiam não apenas replicar fielmente moléculas de ARN funcionais, mas também permitiam o surgimento de novas variantes, aumentando assim sua aptidão evolutiva. Esse fenômeno ilustra como a evolução darwiniana, descrita por Charles Darwin como uma "descendência com modificação", pode ter se manifestado em escala molecular muito antes do surgimento da vida celular complexa.
O estudo também revela como a seleção natural poderia ter operado em um nível fundamental, estabelecendo as bases para a diversidade e complexidade da vida que observamos hoje. Compreendendo melhor o papel do ARN nos estágios iniciais da evolução, os cientistas esperam recriar vida baseada em ARN em condições laboratoriais, oferecendo novas perspectivas sobre as origens da vida na Terra e possivelmente em outros planetas.
Esta pesquisa destaca a importância crucial da fidelidade de replicação na evolução e abre caminhos empolgantes para futuras explorações das origens da vida. A possibilidade de criar vida autônoma baseada em ARN em laboratório pode estar ao nosso alcance nas próximas décadas, marcando um marco significativo na nossa compreensão da vida em si.