Network
Portalbangkabelitung.com - Kira-kira 4 miliar tahun yang lalu berbagai macam senyawa organik kompleks berubah dari sekadar sup karbon menjadi replikasi biokimia – langkah pertama menuju kehidupan di Bumi.
Urutan langkah-langkah ini telah menjadi sumber perdebatan selama beberapa dekade.
Sekarang, penemuan terbaru tentang struktur protein umum dapat membantu menyeimbangkan, membawa kita lebih dekat untuk memahami bagaimana kita bisa berada di sini.
Baca Juga: Ilmuwan Menemukan Cara untuk Berkomunikasi dengan Orang yang Sedang Tidur dan Bermimpi
Para peneliti dari Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) di Zürich telah menunjukkan bahwa untaian pendek struktur protein amiloid dapat mengarahkan pemilihan asam amino untuk membangun lebih banyak amiloid.
Jika kata amiloid tidak terdengar asing, mereka adalah struktur protein yang semakin banyak ditemukan di semua tempat di alam.
Sebagian alasan mengapa hal itu begitu umum adalah karena amiloid memiliki kekusutan khusus di dalamnya yang disebut lipatan silang - ini memungkinkannya untuk saling menempel menjadi struktur panjang dan tipis yang disebut fibril.
Baca Juga: Fakta Baru! Hologram Kuantum Dapat Membuat Gambar Tubuh dan Sel Kita yang Sangat Mendetail
Anda mungkin telah menemukan mereka dalam kaitannya dengan penyakit Alzheimer - bahwa 'lengket' kadang-kadang dapat menyebabkan gumpalan beta amiloid untuk berkumpul di otak dan menyebabkan degenerasi jaringan saraf.
Sebenarnya kecende
rungan untuk menggumpal dan menyebabkan penyakit inilah yang untuk waktu yang lama membuat para ilmuwan menganggap amiloid sebagai penyimpangan biologis.
Tapi sekarang sepertinya bakatnya mungkin benar-benar berkontribusi untuk memulai kehidupan itu sendiri miliaran tahun yang lalu.
Baca Juga: Apa Itu Lubang Hitam? Mengenal Lebih Dekat dengan Black Hole (Lubang Hitam)
Hanya dua tahun yang lalu tim ETH menemukan bahwa peptida, yang merupakan rantai asam amino yang lebih pendek dari protein biasa - dalam hal ini hanya sepanjang 5 hingga 14 unit - dapat secara spontan membentuk struktur amiloid dengan adanya karbonil sulfida.
Serat yang terbuat dari amiloid telah terbukti bertindak sebagai katalis seperti enzim, mendorong para ilmuwan untuk bertanya-tanya apakah kemungkinan pembentukannya di Bumi purba berperan dalam membantu senyawa organik lainnya berkumpul pada hari-hari sebelum sel.
Di sini para peneliti mengambil hipotesis mereka satu langkah lebih jauh dengan menyelidiki apakah urutan amiloid mungkin juga mengkatalisis pembangunan peptida lain.
Baca Juga: Fakta Baru Titik Putih Di Angkasa! Bukan Bintang atau Galaksi, Tapi Black Hole (Lubang Hitam)
Tim merancang urutan amiloid untuk bertindak sebagai setara dengan untai primer DNA, dan mencampurnya dengan sejumlah asam amino lain dan beberapa bahan kimia pembantu.
Dengan membandingkan urutan peptida yang menghasilkan campuran ini dengan yang tidak memiliki struktur 'primer' amiloid yang dirancang, para peneliti menemukan ada keuntungan besar memiliki amiloid di sana.
“Kemampuan ini juga berpotensi berlaku untuk amiloid itu sendiri – artinya molekul dapat mereplikasi diri sendiri,” kata ahli kimia Roland Riek.
Baca Juga: Fakta Baru! Kepunahan Dinosaurus Ternyata Dipengaruhi Oleh Semakin Berkembangnya Otak Manusia
Ketika semuanya bermuara pada itu, hidup menjadi istimewa berkat kemampuannya untuk membuat salinan dirinya sendiri yang tidak sempurna. Buat salinan yang cukup, dan beberapa akan melakukan pekerjaan yang lebih baik dalam mereplikasi waktu berikutnya.
Jika kita memundurkan waktu, kita akhirnya sampai pada pertanyaan yang rumit; apakah bentuk kehidupan paling sederhana berdasarkan replikasi untaian asam nukleat seperti sekarang ini, atau mereplikasi fragmen protein?
Keduanya mendapat manfaat dari katalis - senyawa yang membantu mempercepat seluruh proses.
Baca Juga: Laba-laba Ada di Mars? Penemuan Terbaru Para Ilmuwan
Pendukung hipotesis 'dunia RNA' menunjuk pada sifat fisik RNA untuk bertindak sebagai katalis asli, membangun urutan nukleotida yang lebih baik dan lebih baik menggunakan mesin RNA sampai asam amino dapat direkrut di kemudian hari.
Kita tahu bahwa basa mirip RNA ada sekitar 4 miliar tahun yang lalu.
Tetapi ada pertanyaan tentang ketersediaan elemen kunci yang diperlukan untuk membangun molekul, membuat orang lain bertanya-tanya apakah kita harus mencari jalan lain.
Baca Juga: Laba-laba Ada di Mars? Penemuan Terbaru Para Ilmuwan
Fragmen protein yang mereplikasi diri akan membuka jalan bagi kimia nukleotida, jika saja seseorang dapat menunjukkan bagaimana asam amino dapat membentuk dan membantu menghasilkan peptida baru - dan amiloid dapat menjadi jawabannya.
"Selain itu, amiloid jauh lebih stabil daripada polimer asam nukleat awal, dan mereka memiliki rute sintesis abiotik yang jauh lebih sederhana dibandingkan dengan kompleksitas RNA katalitik yang diketahui," kata peneliti Jason Greenwald.
Agar adil, ini adalah kondisi laboratorium yang sangat terkontrol. Ini adalah lompatan dari mengubah protein menjadi menghasilkan kehidupan.
Tapi prinsipnya tetap - urutan peptida pendek yang berbentuk seperti amiloid memiliki apa yang diperlukan untuk mempercepat generasi urutan asam amino yang serupa.
Seperti kebanyakan hal dalam biologi, asal-usul kimia hidup tidak mungkin sederhana.
Proses metabolisme, generasi RNA, dan replikasi amiloid semua bisa saja bersaing, berbenturan, dan menyatu untuk membentuk kehidupan pertama dalam tango biokimia primitif.
"Kita tidak akan pernah bisa membuktikan mana yang benar - untuk melakukannya, kita harus memutar balik 4 hingga 4,5 miliar tahun terakhir evolusi," kata Riek.
"Namun, kami menduga itu bukan satu, tetapi beberapa proses molekuler dengan berbagai molekul pendahulu yang terlibat dalam penciptaan kehidupan," lanjut Riek.***
