De synthetase-protozymen waar Rosetta op uit kwam, uitgaande van de twee strengen van één stuk DNA.

In een ver verleden werd DNA misschien wel in twee richtingen afgelezen om tweemaal zo veel verschillende eiwitten te kunnen maken. Sporen daarvan zijn nog steeds te vinden als je heel goed zoekt, melden onderzoekers van de University of North Carolina in het Journal of Biological Chemistry.

Tegenwoordig gebeurt dit voor zover bekend niet meer. Slechts één streng wordt afgelezen, de andere bevat een complementaire code. Die tweede streng is onmisbaar om het DNA gemakkelijk te kunnen kopiëren; hij is in principe wel af te lezen (mits je aan het andere eind begint) maar waar voor zover bekend komt daar nooit iets bruikbaars uit.

Er waren al meer aanwijzingen dat het ooit anders was ,maar Charles Carter en collega’s hebben er nu een hele sterke aan toegevoegd. Ze keken naar aminoacyl-tRNA synthetases, dat zijn enzymen die aminozuren koppelen aan transfer-RNA en zo de assemblage van eiwitketens mogelijk maken. Van die synthetases bestaan twee duidelijk verschillende families, die elk ongeveer de helft van het werk voor hun rekening nemen. Zonder hun hulp zou de eiwitvorming zo langzaam gaan dat de oersoep waarschijnlijk nooit aan leven was toegekomen.

De kern van zo’n synthetase is het onderdeel dat de voor de assemblage benodigde energie binnenhaalt door de energiedrager adenosinetrifosfaat (ATP) te binden. Dat actieve deel blijkt te bestaan uit 46 aminozuren, nog geen tien procent van het complete eiwit.

Carter noemt het een ‘protozym’; zijn hypothese komt er op neer dat het veel eerder in de evolutie is ontstaan dan de rest. De twee synthetasefamilies hebben elk een eigen karakteristiek protozym weer binnen de familie heel weinig variatie in zit.

Carter vroeg zich af of die twee protozymen ooit uit beide strengen van één en hetzelfde stuk DNA zouden kunnen zijn ontstaan. Daartoe ontwierp hij ze als het ware opnieuw met behulp van het simulatieprogramma Rosetta, waarbij hij die gezamenlijke origine invoerde als dwingende eis. Daarna mochten ze wel afzonderlijk door evolueren; zelfs als die dubbele code inderdaad heeft bestaan, dan is de natuur er immers al heel lang geleden van af gestapt.

Resultaat: zo kun je inderdaad uitkomen op twee protozymen die sterk lijken op de echte en precies hetzelfde werk doen. Het bewijst niet dát het zo is gegaan, maar wel dat het kán. Wie weet.

bron: University of North Carolina