*Ett team av forskare har utvecklat en modell som föreslår hur den genetiska koden – den uppsättning instruktioner som styr syntesen av proteiner i levande celler – kunde ha uppstått ur den ursoppa av kemikalier som fanns på den tidiga jorden.*
Den genetiska koden är ett komplext system som använder en uppsättning av fyra olika nukleotider – adenin, cytosin, guanin och tymin – för att koda instruktionerna för att bygga proteiner. Dessa instruktioner läses av ribosomer, som är stora molekylära maskiner som översätter koden till en sekvens av aminosyror.
Ursprunget till den genetiska koden är ett stort mysterium inom biologin. Hur blev de fyra nukleotiderna associerade med de 20 olika aminosyrorna som utgör proteiner? Och hur utvecklades ribosomen för att läsa koden?
Den nya modellen, publicerad i tidskriften Nature, antyder att den genetiska koden kunde ha uppstått ur en process av självorganisering. Modellen visar hur en enkel uppsättning kemiska reaktioner kunde ha lett till bildandet av en primitiv genetisk kod som kunde koda för ett litet antal aminosyror. Med tiden kunde denna primitiva kod ha blivit mer komplex och så småningom ge upphov till den genetiska kod som vi ser idag.
"Vår modell ger en rimlig mekanism för uppkomsten av den genetiska koden", säger Gerald Joyce, professor i kemi vid Scripps Research och en av författarna till studien. "Det visar hur koden kunde ha uppstått från enkla kemiska reaktioner, utan behov av någon intelligent design."
Modellen stöds av ett antal experimentella studier som har visat att byggstenarna i den genetiska koden kan bildas under förhållanden som fanns på den tidiga jorden. Till exempel visade en studie från 2017 publicerad i tidskriften Science att nukleotider kan syntetiseras från enkla organiska molekyler i närvaro av vatten och värme.
Den nya modellen ger en ram för att förstå hur den genetiska koden kunde ha uppstått ur ursoppan. Det tyder också på att koden kan ha utvecklats över tiden och blivit mer komplex när livet blev mer komplext.
"Vår modell är bara ett första steg, men den ger en utgångspunkt för att förstå hur den genetiska koden kom till," sa Joyce. "Vi hoppas att framtida studier kommer att bygga vidare på vårt arbete och kasta mer ljus över detta grundläggande mysterium."