Heeft het element boor ons het leven ‘geschonken’?

Sporen op Mars

Boorsporen op Mars zouden kunnen wijzen op het ontstaan van leven op die planeet

Over hoe en waar het leven is ontstaan wordt ontzettend veel gespeculeerd, vooralsnog zonder al te veel resultaat. Nu wordt er een nieuw balletje opgegooid: het leven zou op Mars (kunnen) zijn ontstaan en het element boor zou daarbij een cruciale rol hebben gespeeld. Lees verder

Op zoek naar het oermolecuul van het leven

Ontstaan van het leven

Hoe is het leven ontstaan? Spontaan in een oeroceaan, voordat er cellen waren? (afb: Luigi Luisi/Molecular Systems Biology)

Het blijft intrigeren en het probleem is nog steeds niet opgelost (als dat al ooit gebeurt): Hoe is het leven ontstaan? We hebben het daar in dit blog al vaker over gehad. De vraag zou je kunnen ‘versimpelen’ tot: Welk oermolecuul heeft het startsein gegeven voor het fenomeen dat we nu leven noemen. Zelfkopiëring/zelfreplicatie wordt daarbij als belangrijke eigenschap van dat oermolecuul gezien. RNA heeft momenteel de beste papieren en/of de meeste aanhangers. Nu hebben onderzoekers ontdekt dat RNA veel flexibeler is om zichzelf te herkennen dan voorheen gedacht. Dat idee zou het beeld van hoe we denken over de scheikunde achter het begin van leven wel eens kunnen veranderen, maar of we daar wat mee opschieten?. Lees verder

‘Spiegelmolecuul’ in de ruimte ontdekt

optische isomeren, chiraliteit

Optische isomeren zijn spiegelbeeld van elkaar net als de linker- en rechterhand

Astronomen hebben in de buurt van het centrum van de Melkweg een bijzonder organisch molecuul ontdekt, een zogeheten ‘spiegelmolecuul’. Nogal wat organische moleculen hebben een spiegelbeeldige tweeling-/meerlingfamilielid met dezelfde chemische structuur, de zogeheten ennatiomeren, spiegelisomeren of optische isomeren.  Het gaat om propeenoxide. Tot nu toe is niet eerder propeenoxide in de ruimte aangetroffen. De ontdekking roept bij wetenschappers meteen weer de vraag op hoe leven op aarde ontstaan is en welke rol optisch actieve verbindingen uit de ruimte daarbij een rol hebben gespeeld. Lees verder

Bouwstenen RNA ‘spontaan’ ontstaan in lab

Niet-RNA-wereld

Zo zou het leven zijn ontstaan volgens Carell

Hoe het leven is ontstaan wordt vooralsnog vooral op gespeculeerd. RNA zou bij de eerste levensvormen een cruciale rol hebben gespeeld, maar nog steeds is niet duidelijk hoe dat ingewikkelde molecuul spontaan heeft kunnen ontstaan. Nu hebben onderzoekers rond Thomas Carell van de Ludwig-Maximilian-universiteit in München een methode gevonden, waarbij ze uitgaan van mierenzuur en amnioprymidines, stoffen waarvan is aangetoond dat ze in de ruimte aanwezig zijn. Overigens wil dat nog steeds niet zeggen dat het leven zo begonnen is. Lees verder

Weer een nieuwe theorie over het ontstaan van leven (?)

Begin van simpel leven

A) Beginsituatie
B) Door de reacties komt de vloeistof in beweging en bewegen de capsules naar de ‘enzymvlek’ (vierkantje)
C) Het reagens is op. De capsules hebben zich merendeels verzameld rond de ‘enzymvlek’ (afb: ScienceAdvances)

Over hoe het leven ooit ontstaan is wordt veel gespeculeerd, maar vooralsnog lijkt dé oplossing niet gevonden te zijn. Onderzoekers van de universiteit van Pittsburg (VS) hebben nu aan de hand van een rekenmodel ‘gezien’ hoe enzymatische reacties beweging en organisatie in microcapsules kunnen sturen. Zo zou het in de eerste voorlopers van de levende cellen kunnen zijn geweest. Het gaat om eenvoudige scheikundige en natuurkundige processen die niet gebonden zijn aan de complexe wetten van de biologie, maar van zelfassemblage en zelforganisatie.
Lees verder

1,5 mrd jaar oud water geeft idee hoe leven ontstaan kan zijn

Hydrothermische schoorstenen

Hydrothermische schoorstenen op de bodem van de oceanen

Hydrothermische schoorstenen op de bodem van de oceanen[/caption]Als je water ontdekt dat 1,5 miljard jaar geleden is afgesloten van de rest van de wereld, dan kan je, als je geluk hebt, misschien een glimp opvangen van het chemische proces dat uiteindelijk tot leven heeft geleid. Dat oude water had alle ingrediënten van de oersoep. Beter nog, de biomoleculen die daar werden aangetroffen zouden zijn ontstaan zonder enige invloed van biologische processen. Dat zou dan weer voeding geven aan het idee dat het leven is ontstaan in ‘schoorstenen’ op de bodem van de zee. Lees verder

Computer denkt te weten hoe het leven begon

Ontstaan van leven

Sergei Maslov (l) en Alexei Tkasjenko hebben de computer in de arm genomen om het ontstaan van leven te achterhalen

Al vele eeuwen wordt er gespeculeerd over het ontstaan van leven op aarde. Veel verder dan theorieën is het nooit gekomen en het is de vraag of we er ooit achter zullen komen. Het is nogal lastig de tijd een paar miljard jaar terug te zetten. Misschien helpt een andere aarde in het heelal ons bij het verifiëren van een ‘definitieve’ oplossing, maar ik waag het te betwijfelen. Twee Russische wetenschappers van het Amerikaanse Brookhaven-lab, Sergei Maslov en Alexei Tkasjenko, een rekenmodel gemaakt, dat laat zien hoe kleine moleculen zich vrij snel kunnen verenigen tot ingewikkelde polymeren. Wellicht is het leven ooit zo begonnen. Lees verder

Misschien is leven toch niet ontstaan in RNA-wereld

Niet-RNA-wereld

Zo zou het leven zijn ontstaan volgend Loren Williams, waarbij enzymen en RNA samenwerken. Links de ontwikkeling volgens de theorie van de RNA-wereld.

Ter verklaring hoe het leven ontstaan is op aarde wordt onder mensen die daar mee bezig zijn vrij breed de theorie van de RNA-wereld aangehangen, waarbij RNA fungeerde als zowel enzym als informatiedrager (een functie die tegenwoordig is toebedeeld aan DNA). De Amerikaanse biochemicus Loren Williams vertelde vorige week op het astrobiologiecongres in Chicago dat hij, op goede gronden, twijfelt aan de juistheid van die theorie. Het ontwarren van de raadsels rond het ontstaan van het leven kampt met een hoog kip/ei-gehalte. Zo zijn enzymen nodig om nucleotiden te maken, de bouwstenen van RNA en DNA, maar om die te maken heb je genetische informatie nodig. Dus bedachten onderzoekers dat voor het ontstaan van leven er al RNA-moleculen waren. Dat lijkt op het verleggen van het probleem, maar voorlopig is de RNA-wereld de minst gammele theorie die we hebben. Lees verder

RNA-wereld wint aan geloofwaardigheid

De vroege aarde

De vroege aarde

We doen vaak wel alsof, maar eigenlijk weten wij mensen nog niet zo veel. Al vele eeuwen proberen we een definitie van leven te verzinnen, maar die hebben we nog steeds niet. Hoe dat ‘ondefinieerbare’ leven is ontstaan weten we ook niet. Theorieën zijn er genoeg. Een daarvan is de theorie van de RNA-wereld. Onderzoekers van de Engelse universiteit van Cambridge rond John Sutherland ontdekten in 2009 dat met simpele uitgangsstoffen als acetyleen (ethyn) en formaldehyde (methanal) twee van de vier bouwstenen van RNA (de nucleotiden) zijn te vormen in de ‘oersoep’ zonder dat daar enzymen voor nodig zijn. Nu laten ze ook zien hoe die stoffen op hun beurt zijn ontstaan. De theorie van de RNA-wereld wint daamee aan geloofwaardigheid. Lees verder

De binnenstebuiten-theorie verklaart ontstaan eukaryoten

Ontwikkeling van eukaryotische cel

David en Buzz Baum, neven waarvan de eerste werkt voor de Amerikaanse universiteit van Wisconsin en de tweede voor het University College in Londen, denken dat ze met het binnenstebuiten-theorie een oplossing hebben gevonden voor de manier waarop leven is ontstaan of eigenlijk hoe de eukaryotische cel (de cel met kern zoals de cellen in ons lichaam) zich heeft ontwikkeld. In bijgaand plaatje uit de publicatie van hun theorie schetsen ze de ontwikkeling zoals ze denken dat die is of had kunnen verlopen. De bijschriften heb ik ingekort (anders wordt het wel erg deskundologisch)
(A) een voorganger van de eocyten met een enkel membraan en een celwand (S-laag) van vooral glycoproteïnen ontmoet een parasitische proteobacterie (de toekomstige mitochondriën).
(B) de cel vormt uitstulpingen onder invloed van eiwit/membraan-interacties. Die uitstulpingen vergemakkelijken de wisselwerking met de proto-mitochondriën.
(C) De uitstulpingen groeien met uiteindelijk ook de vorming van gaten in de celwand.
(D) De uitstulpingen groeien verder en er ontstaat een wat de Baums ‘kernporieringcomplex’ noemen. De celwand verdwijnt.
(E) Met het insluiten van de protomitochondriën ontstaat er een proces dat het makkelijk zou maken om de bacteriële biosynthese van lipides over te nemen.
(F) Het boeltje sluit zich en de oorspronkelijke cel is nu de kern geworden. Zie daar de geboorte van de eukaryotische cel.

Dit is allemaal speculatie en het zal allemaal nog moeten worden bewezen, als dat al mogelijk is. En bezwaar zie ik al. De gedachte heerst dat eukaryotische cellen uit prokaryotische cellen (bacteriën en archaea) zijn ontstaan. Een bezwaar tegen die theorie is dat er nooit tussenvormen zijn gevonden. Is dat bij deze binnenstebuiten-theorie dan anders?

Bron: Eurekalert