KLJUČ POSTANKA

U laboratoriju reproduciran prapočetak života!?

11.01.2013 u 12:39

Bionic
Reading

Prvi i ključan korak u razvoju života dogodio se kada se nešto počelo dijeliti. To nešto, prvi protoorganizam, mogao je biti mjehurić masnoća koji se spontano raspao na manje, mjesto događaja mogla je biti neka barica tople vode, a vrijeme zbivanja 3,5 milijardi godina u prošlosti

Ovu ideju Jack Szostak s Medicinskog instituta Howard Hughes u Bostonu uspio je nedavno demonstrirati u laboratoriju. Njegov eksperiment posebno je zanimljiv jer se vrlo slična jednostavna dioba i danas odvija u nekim vrstama bakterija. Za nju nisu potrebni nikakvi geni niti složena mašinerija kakvu koristi većina razvijenih stanica, što znači da se mogla odvijati prije pojave prvih živih organizama.

Ugledni međunarodni autoritet za strukturu bakterija Jeff Errington sa Sveučilišta Newcastle kaže kako ne možemo biti sigurni da je početak izgledao baš tako, no smatra da je model vrlo uvjerljiv jer stvarno funkcionira.

Szostak na istraživanju početka života radi već godinama. U svojim eksperimentima usredotočio se na masne kiseline. Kada se pomiješaju s vodom ove se organske molekule grupiraju u mjehuriće, a stručnjaci pretpostavljaju da su upravo tako izgledale preteče prvih organizama. Prije nekoliko godina njegov je tim otkrio da mjehurići rastu u duge tanke cjevčice kada im se neprekidno dodaju masne kiseline. Cjevčice su vrlo krhke pa se lako raspadaju u manje, što bi mogao biti neki grubi oblik stanične diobe. Ovaj model nije dobio veliku potporu jer mjehurići nemaju mogućnost stvaranja novih masnih kiselina, a prirodni resursi u ona drevna vremena nisu bili naročito bogati. No prema novom izviješću, predstavljenom u časopisu Journal of the American Chemical Society, Szostak je otkrio mehanizam u kojem se dioba može pokrenuti čak i bez hranjenja mjehurića. Naime, kada otopina s mjehurićima isparava, njihova se koncentracija povećava, oni rastu i počinju se dijeliti. Dakle, sve što im treba je neka topla lokva ili geotermalni izvor. Zanimljivo je da je još Charles Darwin pretpostavio da je prvi život nastao u malim barama. No s vremenom su znanstvenici prihvatili ideju o nastanku života u oceanima kao uvjerljiviju.

Szostakov model potvrđuje i ponašanje nekih suvremenih bakterija otpornih na antibiotike. Gotovo sve bakterije imaju čvrste membrane koje su mete brojnih antibiotika poput penicilina i cefalosporina. Kako bi se zaštitile od ovih napada neke su bakterije odbacile vanjske stjenke i pretvorile se u amorfne mjehuriće. Errington je utvrdio da se one dijele na različite načine – neke ispupaju manje mjehuriće, druge unutar svojih organizama stvaraju vrećice koje se kasnije odvoje, a treće stvaraju duge cjevčice koje se, baš kao Szostakove, raspadaju u manje nove stanice. Errington je također otkrio da se neke bakterije bez stjenki mogu razmnožavati čak i kada im se ponište svi geni za dijeljenje. Poput Szostakovih mjehurića one se dijele isključivo zahvaljujući fizičkim svojstvima svojih stanica što pokazuje da ranim protoorganizmima za reprodukciju nije trebao složeni genom.

'Sličnost između Erringtonovih nalaza i naših opažanja dijeljenja mjehurića je zapanjujuća', kaže Szostak.

Szostakov rad oduševio je i slavnog genetičara Craiga Ventera koji uklanjanjem svih gena koji nisu neophodni pokušava stvoriti minimalnu funkcionalnu stanicu.