I meccanismi biochimici del codice genetico
A parte poche eccezioni, tutte le forme di vita sul nostro pianeta si basano sullo stesso codice genetico per specificare la composizione amminoacidica delle proteine. Ma come si sono evoluti gli specifici meccanismi biochimici che portano ad associare a un dato codone – o tripletta di nucleotidi – un determinato aminoacido?
“Sebbene probabilmente nel corso dell’evoluzione chimica siano stati ‘testati’ differenti algoritmi, il codice genetico così come lo conosciamo si è dimostrato così affidabile che, una volta stabilito, ha dato origine all’intero albero della vita”, ha spiegato Lei Wang, ricercatore del Chemical Biology and Proteomics Laboratory del Salk Institute e coautore dell’articolo apparso sulla rivistaProceedings of the National Academy of Sciences. “Ma l’universalità del codice rende arduo studiare la sua formazione poiché non esistono organismi che utilizzino un codice genetico primitivo o intermedio da poter studiare o da confrontare con quello moderno.”
Se furono effettivamente le interazioni chimiche o fisiche tra amminoacidi e nucleotidi a guidare la formazione del codice genetico, argomentano gli autori dello studio, dovrebbe essere possibile trovare tracce di questa mutua affinità nelle cellule moderne. La ricerca si è così focalizzata sui ribosomi, grandi complessi di circa 50 proteine che interagiscono strettamente con l’RNA ribosomiale.
Studiando ciò che resta di tale processo evolutivo nelle cellule moderne, i ricercatori del Salk Institute for Biological Studies hanno concluso che, dopo due sole ondate di adattamenti, tutti i 20 amminoacidi sono rimasti fortemente associati ai rispettivi codoni, garantendo una volta per tutte la possibilità dell’evoluzione delle proteine.
“Anche i ribosomi emersero in una fase primordiale dell’evoluzione della vita per mediare la traduzione del codice genetico prima dell’ultimo antenato comune”, ha aggiunto Wang. E perciò sono i più probabili ‘fossili molecolari’ in cui sono conservate queste prove biologiche.”
Per arrivare al risultato, Wang e Johnson hanno studiato ribosomi batterici trovando così le prove che le dirette interazioni tra aminoacidi e triplette di nucleotidi consentirono lo stabilirsi di coppie corrispondenti.
