Spiegelwelt der Proteine: Eine neue Perspektive auf die Evolution des Lebens

Ein bahnbrechender Fund revolutioniert unser Verständnis von Proteinen und ihrer Funktion in der Biologie. Wissenschaftler haben entdeckt, dass ein uraltes Protein, das in allen Lebensformen vorkommt und DNA sowie RNA bindet, auch in einer spiegelbildlichen Form aktiv bleibt. Diese überraschende Entdeckung stellt bisherige Annahmen über die sogenannte „Händigkeit“ (Chiralität) von Molekülen infrage und bietet neue Einblicke in die Evolution des Lebens.

Die Entdeckung der „spiegelbildlichen Aktivität“

Ein internationales Forscherteam, angeführt vom Earth-Life Science Institute (ELSI) in Tokio, hat gezeigt, dass eine einfache Proteinstruktur – das Helix-Haarnadel-Helix-Motiv (HhH) – in ihrer natürlichen und spiegelbildlichen Form funktional bleibt. Dies ist das erste Mal, dass ein Protein, das Nukleinsäuren bindet, in einer „Spiegelwelt“ arbeitet. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.

In der Biologie ist die sogenannte Homochiralität ein zentrales Prinzip: Proteine bestehen aus linksdrehenden Aminosäuren, während DNA und RNA aus rechtsdrehenden Zuckern aufgebaut sind. Diese molekulare Händigkeit sorgt dafür, dass die meisten spiegelbildlichen Moleküle in der Natur nicht funktionieren. Doch das HhH-Motiv zeigt eine bemerkenswerte Ausnahme: Es kann sowohl natürliche als auch spiegelbildliche DNA und RNA binden. Diese „funktionale Beidhändigkeit“ ist einzigartig und könnte Hinweise auf die frühen Stadien der Evolution liefern.

Evolutionäre Implikationen

Die Entdeckung wirft spannende Fragen zur Evolution des Lebens auf. Könnte es in der Frühgeschichte der Erde spiegelbildliches Leben gegeben haben? Oder ist die Flexibilität des HhH-Motivs ein Hinweis auf die Notwendigkeit, verschiedene DNA-Strukturen zu binden? Die Forscher vermuten, dass diese Ambidextrie auf evolutionären Druck zurückzuführen sein könnte, der möglicherweise auf eine Zeit hindeutet, in der spiegelbildliche Moleküle eine größere Rolle spielten.

Ein Fenster in die Vergangenheit

Die Ergebnisse eröffnen neue Forschungsfelder, um ähnliche „ambidextrische“ Proteine zu finden und deren Bedeutung für die Evolution zu untersuchen. Obwohl viele Fragen offenbleiben, ist die Entdeckung ein bedeutender Schritt, um die Ursprünge des Lebens besser zu verstehen. Vielleicht liegt die Antwort auf diese Rätsel tatsächlich in einer „Spiegelwelt“, die wir gerade erst zu erforschen beginnen.