Tientallen jaren lang hebben wetenschappers gedebatteerd over de vraag hoe niet-levende materie voor het eerst tot leven op aarde is ontstaan. De vraag is niet alleen historisch; Het begrijpen van deze transitie zou fundamentele waarheden over de biologie en het universum zelf kunnen onthullen. Recent onderzoek suggereert een onwaarschijnlijke kandidaat voor de katalysator van het leven: prionen, de beruchte eiwitten die verband houden met dodelijke neurodegeneratieve ziekten.
De leidende theorie concentreerde zich lange tijd op RNA, de neef van DNA, vanwege het vermogen om zichzelf te repliceren. Maar RNA is kwetsbaar, waardoor zijn overleving in de barre omstandigheden van de vroege aarde onwaarschijnlijk is. Eiwitten zijn weliswaar stabiel, maar missen het vermogen om zich onafhankelijk te reproduceren. Prionen omzeilen deze paradox echter.
Prionen zijn verkeerd gevouwen eiwitten die andere eiwitten ertoe kunnen aanzetten dezelfde abnormale vorm aan te nemen. Dit zelfreplicerende gedrag, dat ooit als puur pathologisch werd gezien, zou de eerste vorm van moleculaire overerving kunnen zijn geweest. Het proces houdt in dat eiwitten zich alleen in stabiele vormen vouwen wanneer ze in wisselwerking staan met identieke kopieën, waardoor zelfonderhoudende ketens ontstaan. Deze ketens, of fibrillen, zijn opmerkelijk veerkrachtig en overleven extreme omstandigheden zoals die in hydrothermale ventilatieopeningen of warmwaterbronnen – plaatsen waar het leven waarschijnlijk is ontstaan.
Experimenten bevestigen dat spontaan gevormde eiwitfibrillen kunnen werken als enzymen en essentiële biochemische reacties kunnen katalyseren. Dit betekent dat het vroege leven misschien helemaal geen RNA nodig had. In plaats daarvan had er een ‘eiwitwereld’ kunnen ontstaan, waar zelfreplicerende eiwitten het metabolisme en de evolutie aandreven. Gedurende miljoenen jaren had dit diverse eiwitecosysteem de basis kunnen leggen voor het eerste eencellige organisme, de Last Universal Common Ancestor (LUCA).
De ontdekking dat prionachtige eiwitten niet alleen ziekteverwekkers zijn, maar fundamentele componenten van biologische processen, hervormt ons begrip van de oorsprong van het leven. Ze zijn aanwezig in organismen, van bacteriën tot zoogdieren, en spelen een rol bij immuniteit, geheugen en aanpassing.
Dit onderzoek betekent niet dat prionen leven veroorzaakten, maar dat hun unieke zelfreplicerende eigenschappen mogelijk de ontbrekende schakel zijn geweest tussen chemie en biologie. Indien bevestigd, zou deze paradigmaverschuiving leerboeken herschrijven en onze zoektocht naar leven buiten de aarde opnieuw definiëren. Het idee dat dodelijke eiwitten het geheim van het begin van het leven in zich dragen, herinnert ons er op sterke wijze aan dat zelfs de meest destructieve krachten een constructieve rol kunnen spelen in het grootse ontwerp van het universum.
