Terungkap! Peneliti Jepang Buktikan Asal Usul Kehidupan RNA

Uptodai.com - Misteri mengenai bagaimana kehidupan pertama kali muncul di Bumi telah lama menjadi perdebatan sengit di kalangan ilmuwan. Namun, temuan terbaru dari para ahli di Jepang memberikan bukti kuat yang mendukung skenario ‘Dunia RNA’, sekaligus menjelaskan bagaimana asal usul kehidupan RNA bisa terbentuk secara spontan di planet kita.

Hipotesis ini berpendapat bahwa materi genetik pertama yang menyusun makhluk hidup bukanlah DNA yang kompleks, melainkan RNA (Ribonucleic acid) yang memiliki struktur lebih sederhana. RNA dianggap sebagai molekul purba yang mampu menyimpan informasi genetik sekaligus mengkatalisasi reaksi kimia, menjadikannya kandidat utama pembentuk kehidupan awal.

Membongkar Hipotesis Dunia RNA

Skenario Dunia RNA menempatkan molekul RNA sebagai fondasi utama kehidupan sebelum DNA dan protein mengambil peran dominan. RNA, yang merupakan ‘saudara’ dari DNA, memainkan peran krusial dalam sintesis protein di seluruh sel hidup modern.

Molekul ini hadir dalam tiga bentuk utama: mRNA (messenger RNA) yang membawa instruksi dari DNA, ribosomal RNA (rRNA) yang membentuk ribosom untuk produksi protein, dan transfer RNA (tRNA) yang membantu merakit protein. Karena susunannya yang jauh lebih simpel, ilmuwan meyakini bahwa RNA-lah yang pertama kali terbentuk dan menyalin informasi genetik ke organisme berikutnya.

Pertanyaan besarnya adalah, bagaimana molekul RNA yang kompleks ini bisa terbentuk dari bahan-bahan mentah di Bumi yang masih sangat muda, sekitar 4,3 miliar tahun silam?

Eksperimen Revolusioner Peneliti Jepang Asal Usul Kehidupan

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Yuta Hirakawa dari Universitas Tohoku, Jepang, bekerja sama dengan Foundation for Applied Molecular Evolution (FAME) di Florida, AS, berhasil menjawab pertanyaan fundamental tersebut melalui serangkaian eksperimen yang dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Para ilmuwan tersebut melakukan simulasi kondisi Bumi purba untuk melihat apakah bahan baku RNA bisa berinteraksi dan membentuk rantai molekul secara alami. Mereka menggabungkan komponen dasar pembentuk RNA—yaitu ribose, fosfat, dan empat nukleobasa (adenine, guanine, cystosine, dan uracil)—dalam sebuah campuran.

Uniknya, campuran tersebut juga ditambahkan borate dan basalt. Borate adalah mineral yang kaya boron, sementara basalt adalah batuan vulkanik yang melimpah di Bumi awal. Tim kemudian memanaskan dan mengeringkan campuran ini berulang kali, meniru siklus transisi basah dan kering yang terjadi di sekitar area geotermal atau akuifer bawah tanah.

Borate dan Basalt: Katalis Kunci Pembentuk RNA

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa RNA berhasil terbentuk dalam campuran tersebut tanpa intervensi biologis. Penemuan ini sangat penting karena membuktikan bahwa dua komponen geologis yang umum di Bumi awal, borate dan basalt, berfungsi sebagai katalis alami.

Borate secara spesifik terbukti mampu menstabilkan molekul ribose, yang dikenal sangat rapuh dan mudah terurai. Selain itu, borate dan basalt juga memfasilitasi produksi fosfat, komponen vital yang menghubungkan unit-unit RNA. Proses kimia, panas, dan benturan yang disimulasikan ini menyediakan jalur yang sangat masuk akal untuk pembentukan molekul genetik yang kompleks.

Temuan ini tidak hanya memperkuat hipotesis Dunia RNA, tetapi juga memberikan skenario geokimia yang jelas mengenai bagaimana abiogenesis—pembentukan kehidupan dari materi non-hidup—mungkin terjadi.

Koneksi Kosmik dan Bukti Asteroid

Menariknya, penelitian ini juga mendukung teori bahwa bahan baku kehidupan mungkin tidak sepenuhnya berasal dari Bumi. Ribose, salah satu gula penting dalam struktur RNA, telah ditemukan dalam material yang diambil dari asteroid.

Contoh paling terkenal adalah penemuan ribose pada sampel yang dikumpulkan dari asteroid raksasa Bennu. Lebih lanjut, RNA yang diciptakan di laboratorium juga ditemukan pada objek luar angkasa, mengindikasikan bahwa molekul-molekul pembangun kehidupan ini dapat terbentuk di lingkungan kosmik dan dibawa ke Bumi melalui meteorit atau komet.

Dengan demikian, eksperimen yang dilakukan oleh peneliti Jepang asal usul kehidupan ini memberikan gambaran yang lebih utuh. Kehidupan mungkin berawal dari kombinasi unik antara bahan baku yang dibawa dari luar angkasa, yang kemudian disempurnakan dan distabilkan oleh kondisi geologis ekstrem di Bumi purba, menghasilkan molekul RNA pertama yang menjadi cikal bakal seluruh makhluk hidup.