In questi giorni tramite uno studio pubblicato sulla rivista scientifica eLife, alcuni ricercatori dell'MRC Laboratory of Molecular Biology hanno fatto sapere di essere riusciti a ricostruire in laboratorio la "fotocopiatrice molecolare" grazie alla quale si sarebbero riprodotte le prime forme di vita sulla Terra. In pratica si tratta di un sistema di replicazione genetica attualmente inesistente in natura e che 3,7 miliardi di anni fa potrebbe aver reso possibile, appunto, la duplicazione dei filamenti tridimensionali di RNA che formavano i primi enzimi, (chiamati ribozimi), dispersi nel cosiddetto brodo primordiale. In realtà precedentemente alcuni scienziati avevano sviluppato in sistema che poteva replicare filamenti di RNA, ma se quest'ultimo veniva piegato, il ribozima ottenuto era ostacolato: poiché gli stessi ribozimi sono RNA piegati, la loro funzione di replica risultava essere bloccata. Tuttavia adesso, come già anticipato, i ricercatori dell'MRC Laboratory of Molecular Biology sono riusciti a risolvere questo paradosso progettando il primo ribozima in grado di replicare i filamenti di RNA piegati, incluso sé stesso. In sostanza la chiave di questo progresso è stata la biologia sintetica, che ha permesso agli scienziati britannici di sviluppare in provetta un meccanismo inedito di replicazione dell'informazione genetica contenuta nell'RNA. Entrando un po' più nei dettagli, normalmente la molecola viene copiata dall'enzima aggiungendo una singola "lettera", (ovvero C, G, A o U; le cosiddette basi), per volta; mentre il suddetto nuovo enzima creato in laboratorio utilizza tre "lettere" alla volta, vale a dire triplette formate da basi che si legano in modo più forte al filamento di RNA ripiegato, permettendo così di srotolarlo e copiarlo più agevolmente. Al riguardo Philipp Holliger, uno dei principali autori dello studio ha dichiarato: "Abbiamo trovato una soluzione al paradosso della replicazione dell'RNA ripensando a come affrontare il problema: abbiamo smesso di cercare di imitare la biologia esistente ed abbiamo progettato una strategia sintetica completamente nuova. È eccitante vedere che il nostro RNA possa ora sintetizzarsi. Queste terzine di basi sembrano rappresentare un punto debole, dove otteniamo una buona apertura delle strutture di RNA piegate, ma la precisione è ancora alta. In particolare, sebbene le triplette non siano utilizzate nella biologia odierna per la replicazione, la sintesi proteica da parte del ribosoma, (un'antica macchina di RNA ritenuta essere una reliquia della prima vita basata proprio sull'RNA), proviene proprio da un codice tripletta". Ad ogni modo, nonostante rappresenti solo un primo passo verso la soluzione del mistero sull'origine della vita, questo risultato potrebbe aprire scenari inediti anche per la salute umana. Difatti a tal proposito Nathan Richardson, direttore dell'MRC Laboratory of Molecular Biology nonché coautore della ricerca, ha spiegato: "Questo è un esempio di ricerca davvero eccitante che ha rivelato importanti informazioni su come l'inizio della vita possa essere emerso dalla "zuppa primordiale" circa 3,7 miliardi di anni fa. Non solo si tratta di una scienza affascinante, ma comprendere i requisiti minimi necessari per la replicazione dell'RNA e come questi sistemi possono essere manipolati potrebbe offrire nuove interessanti strategie per il trattamento di malattie umane". Comunque sia per adesso i ricercatori intendono ripetere la procedura in un ambiente che mimi le condizioni biochimiche presenti nel brodo primordiale: i primi esperimenti sono stati condotti, infatti, ad una temperatura di -7 °C, perché precedentemente era stato scoperto che il congelamento concentra le molecole di RNA in una salamoia liquida in piccoli spazi tra i cristalli di ghiaccio; il che risulta essere vantaggioso anche per i ribozimi, che sono più stabili e funzionano meglio, appunto, a basse temperature. Al riguardo lo stesso Philipp Holliger ha, infine, concluso sottolineando: "Questo è solo un primo passo perché il nostro ribozima ha ancora bisogno di molto aiuto da parte nostra per eseguire la replica. Abbiamo fornito un sistema puro, quindi il passo successivo è quello di integrarlo in miscele di substrato più complesse che imitano il brodo primordiale, il quale probabilmente era un ambiente chimico diverso contenente anche una gamma di semplici peptidi e lipidi che potrebbero interagire con l'RNA. Tuttavia si tratta di una biologia sintetica completamente nuova e ci sono molti aspetti del sistema che non abbiamo ancora esplorato. Speriamo che in futuro possa avere anche alcune applicazioni biotecnologiche, come l'aggiunta di modifiche chimiche in posizioni specifiche ai polimeri di RNA per studiare l'epigenetica dell'RNA oppure aumentarne la funzione".
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