Schematische voorstelling van de eiwitproductie in een (klei)hydrogel (afb.: Nature-artikel)

Hebben we net een paleontoloog (fossieldeskundige) gehad die zeker weet hoe het leven op aarde een aanvang nam, nu moeten we die mededeling weer met een korrel zout nemen, (b)lijkt. Onderzoekers van de Amerikaanse Cornell-universiteit beweren dat het leven begonnen is in klei. Ze hebben hun stelling proberen te onderbouwen door in klei met behulp van DNA en aminozuren eiwitten te produceren. Hypothese nummer zoveel (met wat onderbouwing, dat wel).
Een probleem om te verklaren hoe leven ontstaan is, is dat in den beginne de omhulling ontbrak. Die omhulling (=wand, membraan) maakt het mogelijk dat bepaalde moleculen dicht genoeg bij elkaar zitten om te reageren. In een grote oceaan van water zouden die elkaar zelden of nooit ontmoeten. De vraag is dan: hoe deden die moleculen het met elkaar zonder die omhulling. “We veronderstellen dat klei/hydrogel als omhulling diende voor biomoleculen en biochemische reacties,” zegt nanowetenschapper Dan Luo van de Cornell-universiteit.
Met ‘oud’ zeewater vormt klei een hydrogel, die bestaat uit kleine ruimtes, die water opzuigen als een spons. In die kleine ruimtes zaten verschillende verbindingen opgesloten die allengs met elkaar steeds ingewikkeldere moleculen vormden, tot aan eiwitten aan toe met behulp van RNA en DNA, is dan de hypothese. Dat heeft wel een tijdje (miljarden jaren) geduurd. Uiteindelijk is er dan op de een of andere manier een membraan of celwand aan te pas gekomen (hoe?), maar daar heeft Luo zijn hoofd nog niet over gebroken.
Om zijn idee te testen, heeft hij laten zien dat, als je de juiste ingrediënten bij elkaar stopt, er daadwerkelijk in de kleigel eiwitten ontstaan. Oorspronkelijk gebruikte Luo synthetische hydrogels, maar later stapte hij over op klei. Dat is niet alleen goedkoop materiaal, maar het werkte ook nog eens beter dan de synthetische hydrogel.
Bij Luo’s verklaring zijn geen vet- of polymeerbolletjes nodig om de vereiste ingrediënten bij elkaar ‘op te sluiten’. Klei zou prettig materiaal zijn voor biomoleculen (daar kan je eigenlijk niet van spreken voordat er leven is, maar ik heb even niks anders), want die hechten er aan en er zijn mensen die hebben aangetoond dat het cytoplasma (de celmassa) zich gedraagt als een hydrogel. “En”, zegt Luo, “een kleihydrogel beschermt DNA en andere biomoleculen tegen ‘beschadigende’ enzymen, de nucelases.”
Een aanvullend bewijs voor de klei als oorsprong des levens, is dat klei ontstond, silicaten die lekten uit rotsen, toen de eerste celachtige structuren, protocellen, zich vormden. Tenminste dat beweert Luo (ik kan hem niet controleren). Dan hoef je alleen nog maar even te verklaren hoe die biologische ‘machinerie’ is ontstaan. Nou ja, even… Overigens met deze theorie blijkt dat de uitdrukking ‘Hij is uit de klei getrokken’ helemaal zo gek nog niet.

Bron: Eurekalert