Evolution
Wie der genetische Code entstand
Erste Lebewesen könnten andere Aminosäuren in der DNA kodiert haben


Ursprung des Gencodes: Die Basenabfolge unserer DNA kodiert die Bauanleitungen für Proteine über die Abfolge ihrer Grundbausteine, der Aminosäuren. Doch der genetische Code für diese Proteinbausteine könnte zu Beginn des Lebens anders ausgesehen haben als heute, wie neue Analysen nahelegen. Der heutige DNA-Code war demnach nicht der erste Code des Lebens. Zudem fanden einige Aminosäuren früher als gedacht Einzug in den Gencode, andere später.

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Zitate

Bisherige Studien wie das berühmte Urey-Miller-Experiment 1952 simulierten die Entwicklung des genetischen Codes, indem sie die Lebensbedingungen auf der Ur-Erde im Labor nachbauten. Diese Versuche konnten zwar beweisen, dass mehrere Aminosäuren und andere Lebensbausteine aus nicht-lebender Materie durch spontane chemische Reaktionen in der Ursuppe entstehen können, aber nicht, wann und wie es dazu kam, dass sich diese Bausteine jeweils im genetischen Code verankerten.



Dabei zeigte sich, dass die Proteine der ersten Lebensformen wie LUCA überwiegend aus kleineren Aminosäuremolekülen bestanden. Die Aminosäuren Cystein und Histidin, die katalytisch aktive Metalle wie Eisen, Zink oder Kupfer binden können, kamen bei LUCA ebenfalls bereits in großen Mengen vor – und damit deutlich früher als bisher angenommen. Gleiches zeigte sich für schwefelhaltige Aminosäuren wie Methionin. Diese Protein-Bausteine könnten die Lebewesen schon damals vor reaktiven Schwefel- oder Sauerstoffmolekülen geschützt haben, vermutet das Team.



Dass sich solche aromatischen Aminosäuren dennoch schon zu Prä-LUCA-Zeiten vor mehr als vier Milliarden Jahren in lebenden Organismen befunden haben, legt nahe, dass es vor unserem heutigen DNA-Code noch andere genetische Codes gegeben haben muss. „Dies liefert Hinweise auf andere genetische Codes, die vor unserem existierten und die seitdem in den Abgründen der geologischen Zeit verschwunden sind“, sagt Masel. Dieses Urzeit-Erbgut könnte auch Codes für weitere Aminosäuren wie Norvalin und Norleucin enthalten haben, die heute nicht mehr Teil der Standardpalette für Protein-Bausteine von Lebewesen sind.

Quelle: scineXX.de

Anmerkung

LUCA steht als Abkürzung für:

Last universal common ancestor, deutsch Urvorfahr