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Abiogenesi

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L'autoreplicazione e l'origine della vita. Un nuovo modello spiega in che modo, a partire da molecole semplici, si possono essere sviluppati polimeri sempre più complessi in grado di autoreplicarsi.

L'autoreplicazione e l'origine della vita

Origini della vita, il dna si è formato da solo? La vita potrebbe essersi originata in seguito alla lentissima auto-organizzazione di molecole sempre più complesse.

Origini della vita, il dna si è formato da solo?

Lo svela uno studio italiano Pubblicato (foto: Getty Images) Dal bombardamento di meteoriti la creazione dei mattoni della vita. Sarebbe stato l'ultimo grande bombardamento meteoritico della Terra, avvenuto circa quattro miliardi di anni fa, a fornire l'energia necessaria alla creazione contemporanea e diffusa di grandi quantità delle basi azotate che formano RNA e DNA.

Dal bombardamento di meteoriti la creazione dei mattoni della vita

A dimostrarlo è un esperimento che ha simulato gli effetti di quella remota pioggia di piccoli corpi extraterrestri (red) Verosimilmente, se la probabilità è a... - Antonio Gabriele Palermo. Un passo avanti nella spiegazione dell'origine della vita. Marine Plankton Found On Surface Of International Space Station. La strana membrana di LUCA, l'antenato di tutti noi. La cellula ancestrale da cui sono derivati tutti gli organismi viventi - che i biologi chiamano LUCA, da Last Universal Common Ancestor - aveva una membrana diversa da quelle delle cellule di oggi: "perdeva".

La strana membrana di LUCA, l'antenato di tutti noi

Questa particolarità le permetteva di rifornirsi di energia sfruttando i gradienti di concentrazione di particelle cariche presenti nel suo ambiente, quello delle bocche idrotermali marine. Le pompe protoniche usate da tutte le cellule odierne si sono evolute nella colonizzazione di ambienti più "difficili" (red) Il primo organismo apparso sulla Terra, dal quale discendono tutte le forme di vita del pianeta - la cellula ancestrale nota con l'acronimo LUCA (Last Universal Common Ancestor) – aveva una membrana porosa.

La scoperta – che permette di spiegare alcuni quesiti irrisolti della storia dell'evoluzione - è di ricercatori dell'University College di Londra, che hanno definto un modello evolutivo delle membrane degli organismi terrestri. Quanto è rara l'origine della vita? Uno degli argomenti che mi trovo ripetutamente a mettere in discussione è quello secondo cui, dato che nella nostra galassia ci sono centinaia di miliardi di stelle, la probabilità di trovare altre forme di vita fuori della Terra sarebbe molto alta.

Quanto è rara l'origine della vita?

Non è necessariamente vero: è una fallacia statistica, perché non sappiamo a priori quale sia la probabilità dell'origine della vita (abbiamo un solo caso di studio, la Terra) e perché ci sono correlazioni non banali tra alcune variabili in gioco: per esempio proprio tra il numero di stelle di sequenza principale nella galassia e il tempo trascorso dal big bang, tempo che a sua volta è sicuramente correlato con quello necessario all'origine della vita, anche se non sappiamo dettagliatamente come (basti pensare al fatto che la vita come la conosciamo ha bisogno di carbonio, che non appare nell'universo fino a quando non viene prodotto all'interno delle stelle).

David S. Spiegel & Edwin L. L’importanza delle sorgenti idrotermali nell’evoluzione dei processi bioenergetici. Se pensiamo all’origine degli organismi viventi, viene naturale rivolgere la propria attenzione alla comprensione di come si siano formate le prime cellule.

L’importanza delle sorgenti idrotermali nell’evoluzione dei processi bioenergetici

Questo processo però è strettamente legato al chiarimento di come queste prime forme di vita siano state in grado di ottenere l’energia necessaria al proprio sostentamento. In un articolo comparso nella sezione Perspectives di Science, ricercatori dell’Università di Düsseldorf e dello University College di Londra, hanno utilizzato i dati a disposizione per speculare una possibile evoluzione dei processi bioenergetici. Esistono due principali meccanismi attraverso i quali le cellule possono ottenere energia. Il primo, detto fosforilazione a livello del substrato, permette di raccogliere l’energia proveniente da composti che contengono gruppi fosfato altamente reattivi, generati a partire dalla conversione di composti del carbone.

Lo stato dell'arte delle teorie sull'origine della vita. Esempio sistema complesso da regole semplici. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

esempio sistema complesso da regole semplici

Esempio di versione grafica del Gioco della vita Il Gioco della vita (Game of Life in inglese) è un automa cellulare sviluppato dal matematico inglese John Conway sul finire degli anni sessanta. Il Gioco della vita è l'esempio più famoso di automa cellulare: il suo scopo è quello di mostrare come comportamenti simili alla vita possano emergere da regole semplici e interazioni a molti corpi, principio che è alla base dell'ecobiologia, la quale si rifà anche alla teoria della complessità. Del gioco sono poi state sviluppate versioni con differenti topologie, ad esempio tridimensionali[1][2], differenti regole biologiche, e differenti tipi di cellule. Metabolic Reactions Could Have Occurred Before The Formation Of Life. A mechanism has been identified that could explain how chemical reactions essential to life could have preceded its appearance, providing a stepping stone to the first cells.

Metabolic Reactions Could Have Occurred Before The Formation Of Life

As much as we have learned about the way natural selection can produce ever more complex species from the simplest self replicating units, big questions remain. Can Science Explain the Origin of Life? New Study Brings Scientists Closer to the Origin of RNA. (Phys.org) —One of the biggest questions in science is how life arose from the chemical soup that existed on early Earth.

New Study Brings Scientists Closer to the Origin of RNA

One theory is that RNA, a close relative of DNA, was the first genetic molecule to arise around 4 billion years ago, but in a primitive form that later evolved into the RNA and DNA molecules that we have in life today. New research shows one way this chain of events might have started. Today, genetic information is stored in DNA. RNA is created from DNA to put that information into action.

RNA can direct the creation of proteins and perform other essential functions of life that DNA can't do. All'origine della vita. Un passo avanti verso la protocellula sintetica. Un gruppo di ricerca statunitense guidato da Jack Szostak, premio Nobel per la medicina nel 2009, è riuscito a ottenere in laboratorio la replicazione dell'RNA per via non enzimatica all'interno di vescicole di acidi grassi, un risultato che rappresenta un importante progresso verso la realizzazione di una protocellula sintetica, coè del primo esempio di organizzazione cellulare spontanea a partire dal cosiddetto brodo primordiale (red) Una molecola di acido nucleico all'interno di una vescicola, racchiusa da una membrana di acidi grassi: doveva essere questa la prima organizzazione cellulare della vita, emersa dal cosiddetto brodo primordiale.

Un passo avanti verso la protocellula sintetica

Perché la vita, in realtà, non esiste. Algoritmo genetico. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. Un algoritmo genetico è un algoritmo euristico ispirato al principio della selezione naturale ed evoluzione biologica teorizzato nel 1859 da Charles Darwin. L'aggettivo "genetico" deriva dal fatto che il modello evolutivo darwiniano trova spiegazioni nella branca della biologia detta genetica e dal fatto che gli algoritmi genetici attuano dei meccanismi concettualmente simili a quelli dei processi biochimici scoperti da questa scienza.

In sintesi si può dire che gli algoritmi genetici consistono in algoritmi che permettono di valutare delle soluzioni di partenza e che ricombinandole ed introducendo elementi di disordine sono in grado di crearne di nuove nel tentativo di convergere a soluzioni ottime. Queste tecniche vengono di norma utilizzate per tentare di risolvere problemi di ottimizzazione per i quali non si conoscono altri algoritmi efficienti di complessità lineare o polinomiale. Cercare farmaci sviluppati per mutazione e selezione. Foto del diario - The Richard Dawkins Foundation for Reason and Science (Official) Chemists show life on Earth was not a fluke. How life came about from inanimate sets of chemicals is still a mystery. While we may never be certain which chemicals existed on prebiotic Earth, we can study the biomolecules we have today to give us clues about what happened three billion years ago.

Now scientists have used a set of these biomolecules to show one way in which life might have started. They found that these molecular machines, which exist in living cells today, don't do much on their own. But as soon as they add fatty chemicals, which form a primitive version of a cell membrane, it got the chemicals close enough to react in a highly specific manner. This form of self-organisation is remarkable, and figuring out how it happens may hold the key to understanding life on earth formed and perhaps how it might form on other planets. The 1987 Nobel Prize in Chemistry was given to chemists for showing how complex molecules can perform very precise functions. Stano and his colleagues do not yet understand why this happened. Origine della vita e legge di Moore. Storia della vita sulla Terra.

In base ai resti fossili rinvenuti, le prime cellule viventi comparvero circa 3900 milioni di anni fa. Si tratta di cellule procarioti anaerobiche ed eterotrofe, riconducibili a batteri (v. tab. 10.1). Questi si nutrivano dei composti organici presenti nell'ambiente e ricavavano l'energia necessaria al proprio mantenimento grazie a processi di fermentazione. Il progressivo impoverimento delle sostanze nutritive nel brodo primordiale favorì quelle cellule che, per sintetizzare i composti organici, avevano sviluppato la capacità di attuare la fotosintesi, cioè utilizzare il diossido di carbonio quale fonte alternativa di carbonio e la radiazione solare per ricavare l'energia necessaria a questo processo. Comparvero così insieme alla fotosintesi le prime cellule autotrofe, i cianobatteri. La trasformazione fotosintetica dell'acqua e del diossido di carbonio in composti organici libera ossigeno come sottoprodotto. Primi pluricellulari. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Gli organismi pluricellulari (o multicellulari) sono organismi costituiti da più di una cellula e aventi cellule differenziate che svolgono funzioni specializzate. La maggior parte della vita visibile a occhio nudo è pluricellulare. Livelli organizzativi[modifica | modifica sorgente] Gli organismi pluricellulari mostrano diversi livelli di organizzazione propria: Cellule differenziate[modifica | modifica sorgente]

Risalgono a 2,1 miliardi di anni fa i primi organismi multicellulari. Grypania. Grypania is an early, tube-shaped fossil from the Proterozoic eon. The organism could have been a giant bacterium or bacterial colony, but because of its size (over one centimeter) and consistent form, is more likely[citation needed] to have been a eukaryotic alga. The oldest probable Grypania fossils date to about 2.1 billion years ago,[2] and the youngest extended into the Mesoproterozoic era. Origine della vita: ecco le ultime ipotesi. Tag: marte origini della vita vita su marte di Angelo Piemontese Dopo che Curiosity ha appurato che un tempo Marte avrebbe potuto ospitare organismi viventi, si è riacceso il dibattito sull’origine della vita.

È comparsa prima sul pianeta rosso o sulla Terra? Evogrid: il simulatore di brodo primordiale - Dita di Fulmine. Come studiare i sistemi biologici che si autoassemblano. Realizzato un modello versatile per studiare in laboratorio i sistemi biologici che si autoassemblano. L'apparato sperimentale è costituito da un fluido ferromagnetico posto su un substrato superidrofobico e da un campo magnetico controllabile dallo sperimentatore, che consente di riprodurre in laboratorio un sistema ordinato che si auto-organizza partendo da gocce di fluido in equilibrio statico. Inoltre, variando il campo magnetico in modo periodico, è possibile visualizzare la transizione da un sistema in equilibrio a uno dinamico (red) Molte strutture di notevole complessità che si osservano nei sistemi biologici sono frutto di un processo di auto-assemblaggio sia quando si trovano in condizioni statiche, o di equilibrio, sia in condizioni di non equilibrio.

Ma i tentativi di replicare queste strutture in laboratorio spesso incontrano difficoltà insormontabili, soprattutto nel secondo caso. "Forme L", un modello per le cellule primordiali. Una ricerca ha individuato in due specifiche mutazioni genetiche i fattori cruciali per la divisione cellulare in particolari forme batteriche, note come forme L, prive di parete cellulare, che rappresentano un modello delle prime forme biologiche comparse sulla Terra circa quattro miliardi di anni fa. Tali mutazioni controllano i meccanismi di crescita della membrana cellulare: ciò porta a ipotizzare che sia uno squilibrio tra la superficie esterna e il volume delle cellule il fattore biofisico innesca tutto il processo (red) VAI AL VIDEO: Come si divide una cellula primordiale Lo studio dei batteri e della loro organizzazione cellulare può rappresentare una sorta di macchina del tempo che permette di osservare in che modo si sono evolute le prime cellule comparse sul pianeta, anche senza l'ausilio del complesso macchinario proteico e una vera parete cellulare.

È quanto dimostra un nuovo studio apparso sulla rivista “Cell” a firma di Jeff Errington della Newcastle University. Vita primordiale? Forse fu più facile su Marte. Lo studio, potremmo essere tutti marziani. La vita arrivata da Marte con un meteorite. ROMA - E' sempre meno fantasia, ancora meno, fantascienza. Potremmo essere tutti marziani. E le prove a sostegno della teoria secondo cui la vita sarebbe nata su Marte, continuano a diventare più evidenti.

L'ultima scoperta è del professor Steven Benner, il papà della 'biologia sintetica', il primo a sintetizzare un gene, del Westheimer Institute for Science and Technology (Usa) in corso a Firenze. Con le sue ricerche - che illustrerà alla Goldschmidt Conference organizzata dalla Geochemical Society e dalla European Association for Geochemistry e in corso a Firenze -, ha messo in evidenza come una forma minerale ossidata del molibdeno, fondamentale per l'origine della vita, fosse disponibile nelle ere passate solo sulla superficie di Marte, e non su quella della Terra. E inoltre, è convinto Benner, "recenti indagini dimostrano che queste condizioni potrebbero ancora esistere su Marte". Ecco qua. In base ad una specifica teoria del supporto minerale. Creare la cellula artificiale per capire l'origine della vita. Uno studio tra chimica e biologia.

LUCA, l'ultimo antenato comune di tutti gli organismi. Il DNA può essere esistito prima della vita stessa. A Stereoelectronic Effect in Prebiotic Nucleotide Synthesis. BBC Nature - History of life on Earth. The Origin of Life - Abiogenesis - Dr. Jack Szostak. L'origine della vita-Parte 1. L'origine della vita-Parte 2. L'origine della vita-Parte 3. 3 - The Origin of Life Made Easy. 4. How life began. The Origin of the Genetic Code. Presentazione. Origine della vita. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. Insieme autocatalitico. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. L'origine della vita/I primi composti organici. Wikibooks, manuali e libri di testo liberi. La Vita - Origine della vita - Antenati delle proteine. Nel 1957 Sidney Walter Fox, biochimico americano, ideò un esperimento che avrebbe dimostrato come si sarebbero potute formare proteine al di fuori degli esseri viventi partendo da aminoacidi.

Fox riscaldò semplicemente una miscela di aminoacidi su una piastra metallica. Subito dopo il raffreddamento era possibile notare alcune molecole complesse, molto simili alle proteine, che egli chiamò “proteinoidi” per non confonderle. Archeobatteri. Gli Archeobatteri sono profondamente diversi dagli altri batteri (Eubatteri): non vengono uccisi dall'ossigeno, possiedono enzimi non presenti negli altri batteri, hanno una parete cellulare chimicamente diversa, il sequenziamento del loro RNA , compiuto negli anni Settanta da Carl Woese dell'Università dell'Illinois rivela che questo non assomiglia a quello degli Eubatteri, né a quello di nessun altro organismo, tanto che lo scienziato ha proposto che questi organismi vadano a formare un regno a parte, quello degli Archaea . Proteina. Amminoacidi. DNA mitocondriale.

Prospettive future sull'abiogenesi sperimentale. Teoria delle quasispecie. Esperimento di Manfred Eigen. Manfred Eigen. Molecole organiche nei meteoriti: altre conferme. In nube di gas stellare.

Libri e riviste