Nghiên cứu gây sốc về nguồn gốc sự sống trên Trái đất

Nghiên cứu mới cho thấy sự sống trên hành tinh Xanh đã được hình thành trước cả khi nguyên tố thiết yếu nhất cho quá trình này là ôxy xuất hiện.

Tác giả nghiên cứu là Giáo sư Loren Williams và Nghiên cứu sinh Chiaolong Hsiao, tại khoa Hóa Sinh của Viện công nghệ Georgia (thành phố Atlanta, tiểu bang Georgia, Mỹ). Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Chemistry ngày 19/5/2013.

Nghiên cứu cho thấy, những nhân tố cơ bản của sự sống, quá trình hình thành sự sống có thể đã phát triển từ rất sớm trên Trái đất và độc lập với quá trình sản xuất DNA từ RNA như ta thường thấy ngày nay.

Sự sống có trước khi ôxy xuất hiện? (Ảnh: topdesignmag)

RNA hay ARN là axít ribonucleic - một trong hai loại axít nucleic, cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử. Trong khi đó, DNA là phân tử acid nucleic mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động sinh trưởng và phát triển của các vật chất hữu cơ.

Nghiên cứu này chứng minh rằng: 3 tỉ năm trước, RNA có thể đã dùng sắt để làm chất xúc tác vận chuyển điện tử đơn lẻ để sản xuất DNA trong môi trường không có oxy tự do. Quan điểm này được đề xuất nhưng chưa bao giờ được chứng minh bằng thực nghiệm cho đến khi nghiên cứu mới này hoàn thành.

Đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh rằng RNA có thể xúc tác vận chuyển điện tử đơn lẻ trong môi trường sắt mà không có oxy. Quá trình này diễn ra với 10 loại RNA khác nhau.

Vận chuyển điện tử là vô cùng cần thiết cho quá trình sống cơ bản như xây dựng DNA bằng RNA, quang hợp và hô hấp.

Ba tỷ năm trước, Trái đất chưa tồn tại oxy tự do (O₂). Khi oxy bắt đầu được hình thành bởi quá trình quang hợp của thực vật khiến tất cả sắt trên Trái đất đã bị oxy hóa. Quặng sắt bị oxy hóa không thể sử dụng làm chất vận chuyển điện tử của RNA.