Il DNA:dai primi atomi alla molecola

Atomi della “Vita”

• Quali sono gli atomi che costituiscono la molecola del DNA?

• In che modo e quando hanno avuto origine?

Teoria del Big Bang

Fusione nucleare nelle Stelle

Origine degli atomi di Carbonio, Azoto e Ossigeno nelle Stelle:

• CICLO P-P• CICLO TRE ALFA• CICLO CNO

CICLO P-P

CICLO TRE ALFA

CICLO CNO

Molecole della Vita nell’Universo

Scoperta della presenza di molecole organiche nell’Universo!

… in particolare acido cianidrico HCN e H20

• Possibili metodi per l’ottenimento di queste molecole?

1. Studio dell’atmosfera di Giove e suo ottenimento con reazioni fotochimiche e scariche a corona.

2. Ossidi di alluminio, zirconio e platino come catalizzatori

• Perché così importanti?

La formamide

La formamide risulta dalla reazione tra acido acetico e l’acqua.

• Perché è una molecola chiave?

La Formamide nell’Universo

Presenza di Formamide nella Zona Abitabile dell’Universo.

Nuove molecole possibili precursori delle basi nucleiche

• Cianometanimina• Etanimina

Comete e Meteoriti: trasportatori di vita e non solo!

• Le molecole organiche ritrovate nell’Universo sono state scoperte anche nei corpi celesti come le comete e i meteoriti.

• Questi vengono ipotizzati possibili trasportatori di molecole organiche in un ambiente prebiotico terrestre.

Comete

Studi su Hale Boop, 81P/Wild2, 67P/Churyumov-Gerasimenko

Meteoriti

Studi svolti su Murchison e Murray hanno rivelato la presenza di molecole organiche sulla loro superficie tra cui basi azotate.

Sono stati dimostrati i processi di sintesi di amminoacidi e basi nucleiche nei meteoriti

La Terra all’Origine della Vita:le molecole organiche dall’Universo alla Terra

Ambiente prebiotico terrestre

Teorie per l’Origine della Vita e delle molecole di acidi nucleici

• Warm Little Pond (Darwin)• Teoria di Oparin e Haldane ,esperimento di

Miller • Teoria del “mondo a RNA”

Esperimento di Miller e Urey

Teoria del mondo a RNA

La teoria prevede l’esistenza di un periodo all’origine della Vita dominato dalla molecola

di RNA (o analoghi).Grazie alla scoperta delle sue attività auto

catalitiche …

… l’RNA è sia “genotipo” che “fenotipo”, potendo svolgere funzione di DNA che proteina, in ambiente prebiotico.

Attività catalitiche dell’RNA

• Ligazione mediata da ribozima• Cross replicazione• Idrolisi basica

Ligazione e cross replicazione

Idrolisi basica

LA COMPARSA ABIOTICA DELLA “VITA” SULLA TERRADai primi nucleotidi alle molecole dell’RNA e DNA

Possibili sintesi abiotiche:

• Basi nucleiche• Ribosio• Nucleotidi e polimero di RNA

Basi Nucleiche

Ribosio

Nucleotidi e polimero di RNA

Analoghi dell’RNA

IL DNADall’RNA alla molecola depositaria dell’informazione della Vita

• Dall’RNA al DNA