protein DNA
Ilustrasi.

Bhataramedia.com – Evolusi biologis didahului oleh fase panjang evolusi kimia selama prekursor dari biopolimer terakumulasi. Ahli kimia dari Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) di Munich, telah menemukan mekanisme yang efisien untuk sintesis prebiotik dari kelas penting senyawa tersebut.

Bagaimana kehidupan berasal di Bumi dan dari mana bangunan blok kimia berasal? Salah satu sumber dari jawaban pertanyaan-pertanyaan ini dapat ditemukan di luar angkasa. Pada permukaan komet ilmuwan telah mendeteksi molekul organik sederhana yang telah tersedia pada bumi muda. Baik karena hadir dalam bahan pada pembentukan planet kita atau dikirimkan oleh komet atau meteorit.

Ahli kimia LMU, Thomas Carell, dan anggota kelompok penelitiannya, saat ini menunjukkan bahwa di bawah kondisi yang berlaku pada Bumi muda, molekul-molekul sederhana bisa jadi telah berperan sebagai prekursor untuk sintesis satu kelas molekul yang merupakan bagian integral dari semua bentuk kehidupan di Bumi. Selain itu, mereka telah memvalidasi suatu mekanisme reaksi yang masuk akal untuk produksi senyawa ini. Temuan baru ini muncul di jurnal Science.

Ketika modul pendarat Rosetta, Philae, pertama kali membuat kontak dengan permukaan komet, modul ini memantul dan debu debu melayang pada spektrometer massa yang terdapat pada Philae. Analisis berikutnya membuat ilmuwan dapat mengidentifikasi 16 bahan organik sederhana dalam sampel. Selain air dan karbon monoksida, bahan lainnya termasuk sejumlah komponen yang mengandung nitrogen, seperti formamida dan hidrogen sianida.

“Kami saat ini sedang mencari cara di mana zat yang sangat sederhana ini dapat memunculkan blok bangunan organik kompleks dari kehidupan, di bawah kondisi yang sama dengan yang diperkirakan pada bumi muda. Secara khusus, kami tertarik pada sintesis komponen kunci dari RNA,” jelas Carell.

Asal muasal RNA merupakan pusat pemahaman kimia prebiotik. Hal ini karena RNA berpotensi mampu mengkatalis sintesisnya sendiri dan memfasilitasi beberapa reaksi biokimia lainnya, dan juga memiliki kapasitas untuk menyimpan informasi genetik. Sebuah analisis awal dari kemungkinan rute sintetis membawa tim LMU pada skema reaksi yang disebut FaPy jalur. Skema ini dapat membuat purin untuk terbentuk di bawah kondisi prebiotik. Dua dari lima jenis basa nukleotida yang mengkode informasi genetik yang tersimpan dalam RNA dan DNA merupakan purin. Purin juga merupakan bagian dari molekul ATP dan GTP, yang keduanya berfungsi sebagai sumber energi untuk reaksi biokimia dan sebagai saklar molekuler untuk pengendalian fungsi protein.

Jalur FaPy dimulai dengan penempelan formamida pada aminopyrimidines, yang merupakan cincin mengandung nitrogen yang dapat diproduksi oleh serangkaian reaksi antara molekul hidrogen sianida (dan berkaitan erat dengan tiga basa lainnya yang ditemukan dalam asam nukleat). Proses ini menimbulkan formamidopyrimidines, sehingga FaPy merupakan singkatan dari jalur secara keseluruhan. Urutan berikutnya dari reaksi yaitu konversi formamidopyridines menjadi adenin purin dan guanin, serta beberapa turunan biologis penting.

“Sekitar 70% produk dari jalur FaPy adalah purin, dengan adenosine (sebuah subunit penting dari RNA) terhitung sekitar 20%. Dengan mekanisme FaPy, kami telah menemukan jalur sintetis yang menyediakan pusat komponen biokimia kehidupan dengan hasil yang tinggi dan dengan spesifisitas yang tinggi,” jelas Carell.

“Jadi mekanisme FaPy merupakan skenario eksperimental yang dapat menjelaskan bagaimana proses evolusi kimia dapat berjalan selama fase sebelum pembentukan sel pertama,” pungkas Carell, seperti dilansir Ludwig-Maximilians-Universität München (17/02/2016).

Referensi Jurnal :

S. Becker, I. Thoma, A. Deutsch, T. Gehrke, P. Mayer, H. Zipse, T. Carell. A high-yielding, strictly regioselective prebiotic purine nucleoside formation pathway. Science, 2016; 352 (6287): 833 DOI: 10.1126/science.aad2808.

loading...