Meest recent

    Stromatolieten in het Thetis-meer in Australië. Stromatolieten worden gevormd door bacteriën en behoren tot de oudste fossielen op aarde (Foto: Ruth Ellison/Wikimedia).

    Molecule gevonden die mogelijk aan de oorsprong van het leven lag

    Wetenschappers zeggen dat ze een stap dichter zijn gekomen bij het oplossen van het mysterie van het ontstaan van het leven op aarde. Ze hebben een molecule gevonden die de vorming van drie verschillende belangrijke bouwstenen van leven mogelijk moet gemaakt hebben, enkele miljarden jaar geleden. 

    Het ontstaan van het leven op aarde is nog steeds een van de grote mysteries in de wetenschap. Er zijn wel theorieën om te verklaren hoe de eerste eencelligen meer dan 4 miljard jaar geleden ontstaan zijn in de "oersoep", maar daar blijft het dan ook bij, bij theorieën. Van dat eerste leven zijn er immers geen fossielen, en dus hebben we ook geen concrete aanwijzingen of bewijzen. 

    En als wetenschappers in hun labo de oersoep nabootsen, en er in slagen om uit dode materie biochemische moleculen te laten ontstaan, wil dat nog niet zeggen dat het miljarden jaren geleden ook zo gegaan is. 

    Biochemici van "The Scripps Research Institute" in de VS zeggen dat ze nu een tipje van de sluier opgelicht hebben: ze hebben ontdekt dat de stof diammoniumfosfaat of DAP de vorming van drie verschillende bouwstenen van vroege levensvormen mogelijk kan gemaakt hebben. Het gaat dan om korte nucleotiden, die in DNA en RNA zitten, om peptiden, die kunnen dienen om eiwitten te vormen, en om lipiden, vetachtige stoffen die bijvoorbeeld in celwanden voorkomen. 

    De formule van diammoniumfosfaat.

    Fosforylering

    In verband met het eerste leven zijn wetenschappers het er wel over eens dat bepaalde biochemische processen cruciaal zijn geweest voor de vorming van de eerste levende cellen. Een van die processen is fosforylering, een proces waarbij een fosfaatmolecule met behulp van een reageermiddel wordt gekoppeld aan een andere molecule, bijvoorbeeld een aminozuur van een eiwit. 

    Forsforylering is een proces dat ook nu nog erg belangrijk is voor het leven, en het speelt nog steeds een rol bij processen in cellen, zoals de vorming van eiwitten, of de energie-uitwisseling.  En laat diammoniumfosfaat of DAP nu net een van de reageermiddelen zijn die fosforylering mogelijk maken. 

    Een gefosforyleerde molecule. Het oranje gedeelte met de vier rode einden is de fosfaatmolecule, die hier vastzit aan een aminozuur. Oranje is fosfor, rood zuurstof, grijs koolstof en blauw stikstof (Illustratie: T. Splettstoesser/Wikimedia).

    DAP is elegante verklaring

    DAP is een elegante verklaring voor het ontstaan van de bouwstenen van het leven. De onderzoekers hebben aangetoond dat het nucleotiden van RNA kan klaarmaken voor binding door ze te fosforyleren, dat het helpt aminozuren te verbinden tot peptiden, en dat het de koppeling van glycerol en vetzuren tot volwaardige lipiden mogelijk maakt. Het werkt dus bij verschillende moleculen, en bovendien heeft het geen complexe omgeving nodig: volgens de onderzoekers volstaat een beetje water. 

    Daarmee hebben de onderzoekers aangetoond dat hun DAP-hypothese niet onmogelijk is, maar bewezen is ze daarmee nog niet. 

    Om de theorie verder te onderbouwen, gaan de onderzoekers nu uitzoeken of DAP miljarden jaren geleden geproduceerd kon worden, en gaan ze op zoek naar minerale resten van de aarde, kort nadat die gevormd is. Als ze daarin sporen van DAP vinden, zet dat hun theorie kracht bij. 

    Ook gaan ze kijken of deze vorm van fosforylering mogelijk is in primitieve protocellen, de voorlopers van de cellen van alle levende wezens. Als dat zo blijkt te zijn, zou dat het aannemelijker maken dat DAP inderdaad het "geheime ingrediënt" was, dat het ontstaan van leven mee mogelijk gemaakt heeft.

    De studie over DAP en de bouwstenen van het leven is verschenen in "Nature Chemistry".