Ein unvollständiges Modell des Genursprungs?
Unsere Vorstellung vom Ursprung der Gene könnte auf einem lückenhaften Modell beruhen. Eine neue Studie unter der Leitung der Universität Arizona stellt die Grundlagen der bisherigen Theorie über die Entstehung der Aminosäuren – den Bausteinen des Lebens – infrage. Laut den Ergebnissen könnten wir die Entwicklung der ersten genetischen Komponenten auf der frühen Erde falsch interpretiert haben.
Eine Neubewertung des primitiven genetischen Codes
Die Forscher, deren Arbeit in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, analysierten die Entstehung von Proteindomänen – essenziellen Strukturen innerhalb von Proteinen –, die bereits vor etwa vier Milliarden Jahren existiert haben sollen. Mithilfe bioinformatischer Werkzeuge und genetischer Datenbanken rekonstruierten sie eine Art evolutionären Stammbaum dieser Domänen. Das Ergebnis: Die Geschichte verlief nicht so linear, wie bisher angenommen.
Die Untersuchung legt nahe, dass das heutige Modell voreingenommen ist: Es wird davon ausgegangen, dass die in frühen Lebensformen häufigsten Aminosäuren zuerst entstanden. Doch das Team vermutet, dass bestimmte Aminosäuren – wie Tryptophan – bereits vor dem sogenannten letzten universellen gemeinsamen Vorfahren (LUCA) häufiger vorkamen, obwohl man sie bislang für spätere Neuzugänge im genetischen Code hielt.
Vielfältige Ursprünge, parallele Pfade – und Hinweise im All
Der Befund legt nahe, dass die genetische Evolution kein geradliniger Prozess war, sondern ein Wettstreit zwischen alten Codes, die möglicherweise zeitgleich existierten. Die Forscher vermuten sogar, dass die ersten genetischen Systeme nicht-kanonische Aminosäuren nutzten, die möglicherweise in alkalischen hydrothermalen Quellen entstanden – einem zentralen Ort in vielen Theorien zur Entstehung des Lebens.
Die Studie öffnet auch ein Fenster zum All: Auf Enceladus, einem Saturnmond mit einem unterirdischen Ozean, könnten komplexe Aminosäuren durch ähnliche geochemische Prozesse entstehen. Sollte sich dies bestätigen, würde es nicht nur unser Verständnis vom irdischen Ursprung des Lebens verändern, sondern die Möglichkeiten für außerirdisches Leben deutlich erweitern.
Die Wurzeln der Biologie – und des Lebens im Kosmos
In den Worten der Autoren: Wer den Ursprung und die Vielfalt der ersten Aminosäuren versteht, versteht die Wurzeln der Biologie. Und vielleicht auch jene des Lebens jenseits der Erde.
