Ontwikkeling leven op aarde blijkt anders dan gedacht

Choanocyt

De doorsnee van een choanocyt (afb: univ. van Queensland)

Hoe leven is ontstaan is nog steeds onderhevig aan driftige speculatie. Eigenlijk komt het er op neer dat men (= de betrokken wetenschappers) het niet weet. Ook de ideeën hoe meercellige organismen zoals planten en dieren ontstonden lijken voor herziening vatbaar. Onderzoekers van de universiteit van Queensland (Aus) denken dat de cellen van de eerste meercelligen een stuk ingewikkelder waren dan tot nu toe is aangenomen. Lees verder

Het leven voor RNA en DNA ontdekt (?)


XNAPhilipp Holliger en collega’s van de universiteit van Cambridge (VK) hebben een niet-natuurlijke ‘DNA’-streng gemaakt, waarbij de basen dezelfde zijn, maar de suikers anders dan bij DNA. Het bleek de onderzoekers ook dat die XNA-moleculen (waarbij de X staat voor xeno, Grieks voor vreemd) kunnen fungeren als enzymen, stoffen die reacties versnellen en/of mogelijk maken. Een theorie over het ontstaan van leven stelt dat de voorlopers van DNA en RNA zowel informatie konden opslaan als ook konden fungeren als enzymen. Zal het raadsel over het ontstaan van het leven ooit ontraadseld worden? Holliger: “Ons werk toont aan dat RNA en DNA niet beslist noodzakelijk zijn voor leven.” Lees verder

Bacterieel DNA overleeft ruimtevlucht(je)

DNA op ruimtereis

Cora Thiel en Oliver Ulrich pipetteren DNA-monsters aan de buitenkant van het Texus-lab (afb: bdw)

Bacterieel DNA blijkt een uitstapje naar de ruimte te overleven, niet geheel onbeschadigd, maar toch. Het DNA was aan de buitenkant van het Texus-ruimtevaartuig aangebracht. De Texus-49-raket werd gelanceerd in het Zweedse ruimtevaartcentrum in Kiruna. Het ruimtetuig bleef enige minuten in een baan om de aarde waar gewichtloosheid heerst en keerde vervolgens weerd terug naar de aarde. Bij die terugkeer kan de buitenkant van het ruimtetuig wel tot 1000 graden opwarmen. Lees verder

Stofwisseling zonder cellen. Begin van 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 is nog steeds duister hoe leven is ontstaan. Dan is het aardig als je een systeem kunt fabrieken, waarbij een soort stofwisseling de boel op gang houdt, zonder dat daar cellen aan te pas hoeven komen. Markus Ralser van de universiteit van Cambridge en medeonderzoekers zijn tot de conclusie gekomen dat de voor de stofwisseling benodigde reactieketen(s) spontaan zou(den) kunnen zijn ontstaan in de vroege oceanen, met metaalionen als katalysatoren in plaats van enzymen. “Als je kijkt naar veel verschillende organismen, dan zie je dat het netwerk van reacties op elkaar lijkt, wat suggereert dat dat vroeg in de evolutie is ontstaan, maar niemand wist wanneer en hoe”, zegt Ralser. Lees verder

Ontbrekende schakel voor synthetische cellen gevonden (?)

Vetbolletjes

Vetzuurbolletjes (in dit geval van oliezuur)

In de praktische synthetische biologie kun je grofweg twee wegen volgen: van boven-naar-beneden en van-beneden-naar-boven. De eerste weg is bestaande systemen nemen en daar wat aan veranderen. De andere om met niks te beginnen en een cel op te bouwen bestaand uit essentiële onderdelen of althans wat men denkt dat een essentieel is. Dan hebben we het over de minimale cel, ook wel protocel genoemd. Een onderzoeksgroep van het algemeen ziekenhuis van Massachusetts (onderdeel van de Harvard-universiteit) rond de befaamde synbioloog en Nobelprijswinnaar Jack Szostak, die zich bezig houdt met de ontwikkeling van protocellen, schijnt een belangrijk probleem met het maken van protocellen te hebben opgelost: de tegenstrijdigheid tussen de chemie van de RNA-kopiëring en de stabiliteit van het membraan. RNA heeft voor zijn kopiërende werk magnesium-ionen nodig en magnesium is slecht voor de vetzuurmembranen, waarvan men denkt dat die de oercellen omhulden. Citraat, het zoutdeel van citroenzuur, bleek de oplossing. Lees verder

Een oud verhaal: hoe zagen de oereiwitten er uit?

oereiwitten (afb. uit Structure/Cell)Leven is een lastig fenomeen. Dan bedoel ik niet dat we het gedurende ons aardse bestaan niet altijd even makkelijk hebben, maar dan heb ik het over het fenomeen op zich. Nog geen wijsgeer heeft een afdoend antwoord kunnen formuleren op de vraag wat leven nu eigenlijk is. Wat maakt leven tot leven? Ook over hoe het leven op aarde ontstaan is tast men in het diepe duisternis. De Spaanse onderzoeker Jose Sanchez-Ruiz heeft geprobeerd het spoor terug te volgen om zo een flintertje licht te werpen op de ontstaansgeschiedenis van leven. Op die manier zou hij achter de structuur van eiwitten zijn gekomen zoals die zo’n 4 miljard geleden op aarde zouden kunnen zijn ontstaan. Veel zou’s, (=slagen om de arm) dus.

Sanchez-Ruiz en zijn mede-onderzoekers concentreerden zich op een groep specifieke eiwitten, aangeduid met de naam thioredoxinen, die in alle drie levensvormen (bacteriëneukaryoten en archaea) voorkomen. Tot hier gekomen ben ik op internet gaan zoeken waar die thioredoxines worden beschreven en kwam op C2W terecht. Een artikeltje van Arjen Dijkgraaf over een relaas in het wetenschapsblad Nature Structural & Molecular Biology. Dat lijkt verdomd veel op het vigerende verhaal. Ook in dat drie jaar oude verhaal figureert Sanchez-Ruiz. Is die man aan het kringlopen of mis ik iets?
In zijn ‘nieuwe’ verhaal constateert ie dat de door hem gevonden oereiwitten opvallende gelijkenis vertonen met de huidige thiodeoxines. Ze kunnen alleen heel wat meer hebben dan de moderne: ze werken optimaal onder vrij zure omstandigheden (pH van 5) en denatureren pas bij zo’n 30 graden hogere temperaturen dan hun huidige evenknieën. De onderzoekers maken er uit op dat de aardse oceanen een paar miljard jaar geleden veel warmer en zuurder moeten zijn geweest dan nu, iets dat uiteraard al langer werd vermoed, schreef Dijkgraaf drie jaar geleden dan ook.

Bron: Science Daily (afb. uit Structure)